针对现有轴-轴同轴度测量方法的缺陷,通过建立一套数学模型,得出了测量设备安装偏差量、设备测量值和传动轴旋转角度之间的关系方程,从而实现了只需在小角度范围内旋转,即可得出不含安装误差的轴-轴同轴度偏差量.另外,针对测量设备的特点提出了测量孔-孔同轴度的方法,从而实现了一套设备可以同时测量轴-轴、孔-孔同轴度.

针对激光同轴度测量方法建立了主／从动轴的测量模型，推导出了不含安装误差的同轴度偏差量与设备测量值、安装误差之间的数学关系方程，通过在主／从动轴三个不同旋转角度测量出3组数据，并联立求解方程组，可得出不含安装误差的同轴度偏差量。该方法在提高测量精度的同时，还具有操作简单、适用范围广的特点。

为了实现在同轴度测量中平行偏差（平偏）和倾斜偏差（角偏）两个量的同时测量，建立了基于激光准直性的光斑接收系统。该系统由接收物镜、分光棱镜和CCD构成。以物镜光轴、准直光束几何中心线和两个CCD接收面构成的三角关系进行两个偏差量的计算；并通过对系统像差的分析，提出了显著降低物镜像差对测量结果影响的算法。理论和实验数据表明，对于平偏测量范围为±10mm、角偏测量范围为±2°、接收物镜焦距为50mm、CCD尺寸为1．6cm的系统，平偏测量精度可达0．02mm，角偏测量精度可达9．5″。因此，该系统可以满足较大范围内的旋转机械同轴度测量的需要。

分析了大视场大相对孔径水下专用摄影物镜的设计特点．基于反摄远结构引入一个高次非球面设计了相对孔径为1／1．4，水下全视场66°，焦距11．85mm，光谱响应范围0．48～0．60μm，采用平面水密壳窗的水下专用摄影物镜．全视场MTF在空间频率42lp／mm时高于0．4．与相同技术要求下全部采用球面透镜的设计进行比较，表明该摄影物镜结构更简单，成像质量也更优异，能够满足深水微光摄影物镜对大视场、大相对孔径、小型化、轻量化的需求．

设计了一套用于大面阵数码相机的全电控快门驱动机构。连杆机构驱动幕帘快门上弦,杠杆机构驱动快门释放。对上弦连杆机构的设计进行了较详细的分析和计算,并对机构在调试中出现的一些问题进行了分析和改进。

介绍了一种用于玻璃疵病在线检测的近摄工作距成像光学系统，其光组结构形式采用了光阑后置的准远心结构形式，主要光学参量为f’=14mm；在物像距为250mm约束条件下，物方视场达到90mm（对角线）；F／number=3．56；光谱适应范围为400～800nm，对应的空间分辨率为100lp／mm时，调制传递函数大于0．29．

设计了一种激光靶心冲击波观测镜的光学系统．用反射式光学系统代替折射式光学系统，解决了普通玻璃在200nm端透过率较低的问题．反射镜不引入色差，有利于系统在200～800nm谱段消色差．为消系统轴外像差，反射系统选型为对称式．反射镜全部采用球面镜，为消反射镜以及平板玻璃窗带入的球差，引入校正镜（材料JGS1），在满足要求的条件下，控制折射镜的厚度，使系统色差满足瑞利判据的色差允差，得到了良好的成像质量．

介绍了一种可以将大地方位角度精确传递给带有直角反射体固定目标的光电准直经纬仪.它采用准直测量与望远镜共轴的光学系统,保证了测量基准的统一;激光准直照明配合窄带滤光片提高了整台设备的信噪比,CCD细分技术的应用提高了仪器的准直测角精度.

基于星载经纬仪在发射过程中结构强度大、重量轻的特殊要求，本文在深入分析经纬仪结构件特性的基础上，运用有限元分析理论，在大型有限元软件ANSYS平台上，对某星载经纬仪主要结构件的静力学和动力学特性进行了仿真分析，预先了解结构在未来工作环境下的应力、应变、及固有频率等情况．结果表明：当环境的某些固有频率和经纬仪的前六阶固有频率比较接近时，应该考虑适当改变经纬仪的结构形式，从而尽可能避免共振现象的发生；U形架采用合理的支撑方案，使最大变形量和最大应力减少了一个数量级．

分析了系统杂散光的来源，得出非成像光束对系统影响较大、平板玻璃窗产生的鬼像不容忽视的结论。针对传统作图法设计遮光罩的针对性不强，且追迹不同入射角的光线繁琐、容易遗漏的问题，本文提出一种逆向追迹法，依据光的可逆性，在像面处设置点阵面光源，每一点都发出充满系统孔径的光束，在物面设置足够大的探测面，使之有充足的余量记录所有到达物方的光线，利用该方法可以在探测面上直观地区分出非成像杂散光。有针对性地设计了具有特殊要求的内外遮光罩，并对遮光效果进行了软件模拟。