设计了精密动态测角实验系统，该系统利用扩束镜正向和逆向不同的光学变换性质。将共孔径双向传输的倍增式角敏光学系统与光电精密位置传感器（PSD）相结合。并从理论上分析了高灵敏光学测角的基本原理，给出了被测角与传感器信号的关系。为消除光电噪声对探测分辨率的影响。信号处理引入了相关检测模式。通过压缩系统噪声信号的等效带宽，从频域中滤除干扰信号的频率成分，实现了从噪声中提取高分辨角度信息。

本文针对大型精密光学平台上实验时所发现的光束不稳定性问题,从结构的形稳性和连接方法两个方面进行了分析.通过对铰链关键节点的振动测量和谱分析,结合定量的估算,分析了引起光束漂移的主要原因 ,并设计了改善结构形稳性和改进连接方式的方法,供系统改造参考.

受到特定振动环境干扰的光机系统结构存在着多个转动自由度的扭扰分量,由此引起输出光束定向角的偏转抖动,导致光束辐射能量集中度以动态扩散形式下降.运用概率和统计的方法对有代表性的光束随机抖动测试结果进行了二元统计分析.基于实际抖动幅度分布趋近于正态规律的特点,从辐射累积效应角度探讨了定向光束在受光面能量沉积的分布特征以及能量扩散程度的近似评估方法.