准直光束是光学检验以及对光学仪器进行标定时最为常用的光束,对光束的准直性检测方法进行研究具有十分重要的意义。迄今已提出了多种检测光束准直性的新技术,其中一种方法是基于Talbot效应检测光束的准直性,具体是根据光束经过两光栅形成的莫尔条纹的倾斜角大小来检测光束的准直程度。通过对以往检测方法进行改进,并分析讨论影响该方法精度的因素,理论上估算出了检测精度。结果表明该检测方法非常简单,并且有很高的检测精度。

光学透镜的中心厚度是光学系统中的一个重要参数,其加工质量的好坏对光学系统的成像质量具有很大的影响。提出了一种基于共焦原理的非接触在线检测技术。系统的测量范围可达到9.8mm,测量精度可达到14.7μm。

基于激光扫描检测技术和光栅位移检测技术,提出了一种用于曲臂轴线平行度误差非接触检测的激光扫描测量方法和激光扫描式平行度误差光电检测系统,本文论述了系统的组成和总体结构,对曲臂轴线平行度测量方法、系统测量原理进行了理论分析,并通过实验对检测系统的精度进行验证.结果表明该测量方法切实可行,系统测量精度优于0.05mm,重复性测量精度优于±0.01mm.

为了提高双灯投影机方棒照明系统的光能利用率和照明均匀性,提出一种方棒照明系统优化设计方法.该方法利用光学扩展量守恒原理确定方棒出射光线的最大可利用角度,并由此计算得到在实际光源下的系统最大能量利用率;通过对不同方棒尺寸的系统能量利用率分析,得到图像芯片尺寸、方棒尺寸及数值孔径之间的最佳匹配关系.利用该方法,设计并实际制作了DLP（数字光处理器）双灯照明投影系统.实验测试结果表明,利用该设计方法设计制作的双灯投影系统具有较高的能量利用率和均匀性,设计与实测结果具有较好的一致性.

为提高CCD照相机的成像质量，同时使镜头结构紧凑、小型化，在大视场光学镜头的设计中，采用非球面设计。通过理论计算和ZEMAX光学设计软件的优化，给出工作波长为0．4～0．7μm、全视场角为51．15°，相对孔径为1：3的镜头设计实例。该系统采用“天塞型”结构，加入两个非球面后，在501p／mm空间频率处的MTF值超过0．62，全视场畸变小于0．1％，像质优良。

地球模拟器是在地面上标定卫星敏感器精度的试验设备,主要是研究小型地球模拟器温度控制系统。通过温控系统调节热地球圆盘与环境（室温）的温度差来模拟地球与太空间辐射亮度差,保证热地球的温度在40～85℃。为了保证热地球的温控精度,热地球温控系统我们采用电热膜加热和PID控制的温控仪对其温度进行控制。介绍了地球模拟器温控系统的组成与工作原理、模拟器温控元件的设计,并对模拟器温控系统的实验数据进行分析,由此说明达到所需的温控要求。

基于激光狭缝扫描检测技术和红外测温技术,提出了一种用于材料高温变形量和线膨胀系数非接触自动测量的激光扫描测量方法和测量系统.本文详细论述了测量系统及其测量原理,并利用该测量系统对某种材料的高温变形或线膨胀系数进行了测量.实验结果表明,该系统可满足标距为30～50mm试样在1000～3000℃温度状态下材料变形的测量要求,测量精度可达±3μm,为研制新型特殊复合材料的高温性能和材料的合理使用提供了可靠依据.

研究通过分析共焦法检测透镜厚度的原理,并结合实际,给出了共焦光学系统的设计指标及要求,据此设计了一套共焦光学系统,结合光纤、耦合器、光谱仪等设备构成了基于共焦原理的透镜厚度测量系统。文中分析了本共焦光学系统的公差,分析结果表明,所给公差相对较宽松,整个光学系统设计合理,且在此公差下,本光学系统仍能清晰成像。本系统的测量范围至少为15 mm,可以有较广泛的应用。对于普通的K9玻璃,本检测系统的测量范围可达23.4 mm,测量精度为1μm。