提出了一种能够对溶液的浓度轮廓进行观察与测量的新的显微成像测量方法--暗场纹影法.这种方法是在纹影法(Schlieren Method)的基础上加以改进后形成的,能够用来对溶液的浓度轮廓进行观察.还给出了该方法原理性实验的观察结果,并与微分干涉显微镜的观察结果进行了对比.

提出一种由两组偏光棱镜组成的透射式微分干涉系统，用来测量光纤的折射率分布。系统利用旋转检偏器对测量光束进行调制，从相位分布和光程分布中计算出折射率分布。介绍了测量原理、测量公式、系统组成及典型应用。用该系统对光纤折射率进行实际测量，给出渐变折射率光纤的二维分布，及折射率沿轴向的分布图，同时还在NR-9200光纤测试仪上进行了测试。结果表明，系统原理正确，结构简捷，具有足够分辨率和测量精度，抗干扰能力强，不破坏光纤，还可测量包层和芯层的直径，发现光纤加工过程中的缺陷，特别适合加工、焊接等工艺过程中的检测。

在微分干涉相衬显微镜中加入偏振相移装置,实现了对干涉光强的调制,达到了相移的目的,构造了具有纳米级分辨率的相移干涉显微测量系统.编制了一套测试软件及多组数据处理软件,将测量系统的各组成部分用软件进行了连接.分析并解决了测量过程中的技术难题,对纳米表面微观形貌进行了高精度实时自动测量.该测量系统能够准确地重构出纳米表面微观形貌,并给出了定量测量数据.

集成加速度传感器在国外已广泛用于汽车安全性及性能测试，本文介绍了一种力平衡式硅微加速度传感器的原理，结构，并在国家标准振动测试中心对它进行了标定，首次用该传感器系统做了两种车型，５种车速行时的舒适性评价实验。结果表明：适于装在汽车内部，进行各种振动舒适性评价，且价格低廉，结构简单，有广泛应用前景。

相移干涉技术在表面形貌定量测量中得到广泛应用,其中相移算法是影响相位测量精度的关键之一.分析比较了常用四种算法四帧算法、五帧算法、四帧免疫算法、五帧免疫算法原理公式及对相位测量的影响.用计算机进行模拟实验,提出样本方差和最大偏差两个参数评价算法的优劣.得出传统四帧算法对相移误差最敏感,尽量少用,优先采用五帧算法的结论,有实用性.

改进了用于定量测量样品表面形貌的微分相衬干涉显微镜系统,对系统中由Nomarski棱镜引起的相位差β的消零工作提出了一种新的方法,实验证明是有效可靠的,并且对样品表面三维形貌重构、截面轮廓比对及系统的测量精度进行了实验研究.

介绍了改进型Wollaston棱镜的特点、主要参数及基于这些参数对光学系统结构的设计公式。应用Matlab软件自编程序对分束角ε与棱镜楔角γ和光轴倾角δ之间，相干平面倾角η与棱镜楔角γ和光轴倾角δ之间的关系进行了计算并对结果做了分析，得出一些有实用价值的结论，克服了Wollaston棱镜使用上的局限，因而扩大了它的应用范围。

分析了现有的ＡＦＭ力传感器的工艺特点及问题，在此基础上研究用ＫＯＨ溶液两步法Ｐ＋自停止腐蚀制作厚度精确可控的单昌硅悬梁；以ＳｉＯ２为掩模，ＳＦ６刻蚀硅，用ＲＩＥ与各向同性湿法化学腐蚀相结合使悬臂梁探针一次成形和用湿法腐蚀锐化探铁，针尖关径经５０ｎｍ。

为满足透明体表面形貌定量测量的需要,研制成功了透射式微分干涉显微测量系统,该系统包括透射式微分干涉显微镜, CCD摄像机,检偏器旋转驱动部件,计算机及相关测量软件.介绍了测量原理、公式、相移干涉方法以及将一台普通反射式干涉显微镜,改装成透射式微分干涉相衬显微镜的关键技术.利用改装好的装置对几种透明体的形貌进行了重构.结果表明该系统较好地解决了透明体表面形貌的重构问题,在一般实验室条件下,无须采取任何隔振和环境控制措施,测量系统重复性、稳定性均优于2 nm,测量范围不受半个波长的限制,有广阔的应用前景.

应用相移干涉术测量物体表面微观形貌时,相移器的移相误差直接影响测量精度.在四帧干涉图情形下,推导出了对移相误差不敏感的相位解算方法.算法将相移误差因子作为中间可代换变量,它的大小随机变化不影响相位计算结果,即相位计算式与相移误差因子无关.对标准正弦样板进行的实验验证表明,该算法有效地抑制了移相误差对形貌测量的影响,进一步提高了表面微观形貌的测量精度和测量可靠性、提高了测量系统的整体性能指标.