菲涅耳器件是红外传感器等领域不可或缺的高性能光学元件。其高效和高精度的制造方法是目前研究的重点。文中借助单点金刚石切削技术实现菲涅耳器件加工,采用半圆头型刀具有效减小不可切削区域,并基于聚焦离子束微加工方法进行微刀具制备。对所提出方法的关键技术和制造工艺进行了详细论述。对不同应用领域的两类菲涅耳器件进行加工实验,并建立光学测试平台进行光学性能分析,实验结果表明：所提出的方法可满足菲涅耳器件的应用需求。

建构了电路板锡膏的三维测量系统，实现了印刷锡膏均匀性参数的获取，从而达到对表面贴装质量进行监控和评价的目的．该系统基于线结构光测量原理，借助扫描技术实现三维轮廓测量．利用Tsai的径向排列约束法标定摄像机参数，由特制的棱角标定块实现光平面参数的标定．提出了电路板基层面自动确定方法，即根据图像特性实现锡膏和基层面的分离；并采用主元素分析法进行平面拟合，实现锡膏均匀性参数的计算和统计．采用该实验设备在半导体生产线上进行了大量测量，实验结果表明该系统操作简单、稳定可靠．

误差滤波和分离技术是超精密加工中的关键技术之一。采用误差递减法修正加工路径,利用修正的高斯权函数对测量表面进行滤波处理,设计并完成了整个误差递减系统,实现非球面的超精密车削加工,并在很大程度上提高其表面精度（P-V值）。通过实验验证,利用该加工方法,提高了加工效率,可明显地提高非球面的表面精度,最终达到面形精度小于200nm。