为了解决传统声光可调谐滤光器(AOTF)成像模糊的缺点,设计了一种新的AOTF.该器件通过在传统的AOTF的出射孔后面放置一个自行设计的等边色散棱镜来实现对衍射光的色散展宽进行补偿,明显地提高了成像的对比度和空间分辨率.将此器件附加在传统光学显微镜上,获得了一种新型的光谱显微成像仪器.其光谱分辨率在575nm波长处为4.2nm、成像空间分辨率为2μm、图像采集速度为毫秒量级.为基于AOTF的光谱成像技术在生物医学等领域的更广泛的应用奠定了基础.

通过建立傅里叶变换光谱仪中动镜、定镜和干涉面的坐标对应关系，对动镜存在多个方向倾斜时的干涉光路进行了详细的分析。建立了非准直状态下干涉面光强分布的二维数学模型，确立了干涉图函数的数学表达式，从调制度、相位误差和频率噪声的角度，对动镜倾斜造成的影响进行了系统分析。在动镜的运动中，左右方向的倾斜和俯仰方向的倾斜对系统的影响彼此具有独立性，又具有叠加性；干涉图中初相位因子随光程差改变缓慢变化或快速变化，对相位误差的影响也不全相同。在倾斜误差分析的基础上，对动镜的最大倾斜角度和减少误差的方法进行讨论，并提出了两种动态准直校正的思路。

采用了双光束干涉的迈克尔逊干涉仪系统的傅里叶变换红外光谱仪，在动镜运动过程中，劝镜可能在三个方向发生倾斜。通过建立干涉面光强分布的二维数学模型，确立了干涉图函数的数学表达式，从调制度、相位误差和频率噪声的角度，对动镜倾斜误差进行了系统分析。在误差分析的基础上，对动镜容许的最大倾斜角度进行了讨论，并对其动态校正技术的要点做了分析。

本文介绍了一种基于定镜动态准直的傅里叶变换拉曼光谱仪。光谱仪采用了迈克尔逊干涉仪将拉曼光信号调制成干涉信号，通过计算机对干涉信号做快速傅里叶变换（FFT）得到拉曼光谱。为了克服干涉仪中动镜和定镜两面平面反射镜之间在运动过程中产生倾斜和振动，导致拉曼光谱调制度和信噪比降低，设计中采用了通过控制三个磁力线圈的磁场力的方式动态调整定镜的姿态实现动态准直。采用单晶硅材料作为样品对仪器性能进行测试，实验结果表明，该拉曼光谱仪的分辨率达到2cm-1，测试硫的光谱和三氧化二锑的光谱的信噪比优于100：1。该仪器的设计和研发为我国未来同类仪器的创新发展做出有益探索。

通过对动镜倾斜时迈克尔逊干涉仪系统模型的理论分析,建立了干涉仪动镜与定镜的非准直状态下干涉光强分布的二维数学模型,得出干涉函数,进而得知动镜与定镜相对倾斜对干涉图的影响.从调制度和相位误差两方面对因动镜倾斜造成的准直误差进行了理论分析,得到各值最大误差容限的计算方法.最后提出实际定镜动态准直校正系统的参考激光干涉和定镜姿态控制系统的实现方案,并推导出动镜和定镜相对倾斜角度的理论计算方法.

基于超磁致伸缩材料的特性设计制作了一种用于迈克尔逊干涉仪定镜自适应校正的微位移驱动嚣，分析了驱动嚣的工作磁场，给出了位移输出的特性曲线。将其应用于激光千涉平台，可对定镜进行两个自由度的倾斜调整，并通过激光干涉信号进行反馈控制。对其发展起了极大的推动作用。