给出基于硅微加工技术的一种新型可变形反射镜的设计和加工方法.从静电驱动的角度阐述此种反射镜的结构设计原理,并对具体加工中的腐蚀和键合工艺进行了详细讨论.成功制造出有效反射面积为30 mm×30 mm,拥有49个静电驱动单元的可变形反射镜.

从激光测距机的噪声构成分析入手，寻求提高脉冲LD测距机测距能力的方法。脉冲LD测距系统的噪声主要包括热噪声、散粒噪声、背景噪声、暗电流噪声及放大器噪声。在一定的光功率，暗电流情况下，LD测距的测距能力更容易受背号噪声的影响。研究表明，LD测距系统中探测器偏压的变化只补偿温度变化，由此提出，在背号光照射较强时让背景噪声参与偏压调整从而抑制背景噪声的方案。实验结果证实，强背景下的信噪比提高1倍以上，测距能力提高1倍。

研制了一种基于线阵CCD的多通道光谱仪，该光谱仪以CCD为光谱探测器，取代了过去常用的光电倍增管，通过与光栅的结合实现了多通道光谱的同时测量，本光谱仪的光谱测量范围为400-700nm，光谱分辨率达到1.6nm（在波长为546.1nm处），由于采用了一维线阵探测器，与传统扫描式光谱仪相比，本光谱仪的检测速度得到了极大的提高，实验结果证明，本系统基本达到了预期的设计目标。

微变形反射镜(MEMS-DM)是用于自适应光学中波前校正的重要元件.测试实验中对37单元微变形反射镜的光学影响函数矩阵进行了推导和全面测量,从而验证了其叠加性.由光学影响函数推导出了微变形反射镜的控制电压矩阵,利用电压矩阵校正了变形镜的初始面形.最后,对微变形镜校正波前畸变能力进行了测量和评估,得出关于优化微变形镜设计相关方面的一些结论.

针对PDMS（二甲基硅氧烷）液体变焦透镜在使用过程中常会发生边缘脱落从而影响透镜性能甚至毁坏整个器件的问题，提出了一种基于单点金刚石切削和软刻蚀工艺的双腔体可调焦透镜模型，该模型相比仅由单PDMS腔体和PDMS薄膜粘合的结构，能有效防止在大变形条件下变形膜边缘脱落，从而更大可能地保证透镜正常工作．测试结果表明：相比于单腔体的模型，该透镜在保留可调焦透镜性能的同时，具有更好的工作稳定性．

针对激光光盘系统的特点，重点讨论在单块整形棱镜优化设计中的光学问题。

对一种新型可变形反射镜加工中的硅-玻璃阳极键合工艺进行了研究.设计了一种通过导线将压焊点引至键合区的特殊结构,使得键合过程中台柱与驱动电极保持等电势,从而有效避免了电极和结构之间的相互作用所引入的缺陷,使得最终获得的驱动电极的有效面积接近100%.针对键合前后气体体积收缩导致的镜面凹陷问题,提出在玻璃上加工出贯穿器件的浅槽结构.实验结果表明, 在380℃,1atm的环境下施加-1000V电压进行阳极键合时,当浅槽深度大于200nm时,将获得较好的镜面质量.

基于MEMS技术体硅工艺,提出一种新型大有效面积的连续变形反射镜的设计制造方法.依工艺流程中的实际情况与结果,分析了在制造过程中遇到的大面积腔体深腐蚀中凸角腐蚀和键合中小空隙粘合等关键问题,设计实施了T形补偿角、延长驱动线等解决方案.用此方法制造出有效反射面积30mm(30mm,最大变形量1.2μm,49驱动电极的新型变形反射镜.10-200V电压范围内得到的该变形反射镜镜面变形数据与模拟结果具有很好的一致性.

研制了一种全自动位标器陀螺转子动平衡测试仪,介绍了各部分功能实现的相关原理和措施.该仪器使用可变光栏黑体和反射式平行光管模拟不同大小、距离的目标,并创新性地采用激光测量的方法测量微小的绕动角.他结合光学方法和传统电测方法的优点实现了位标器陀螺动平衡的精确测量,只需要简单的操作即可显示绕动角和振动量的频率、振幅、相位.该仪器中绕动测量的方法可广泛用于许多陀螺系统的检测,特别在精密陀螺系统动平衡检测中具有推广价值.