介绍了根据光学自适应原则设计的外差自适应激光准直系统，包括确定主要噪声因子以及对主要噪声因子实现光这自适应设计，该光学系统可以自动清除由于光束平移和角漂对测量产生的误差，同时允许在测量过程中将测量元素移出光路之外，因此可以用于同轴度测量，实验表明，该系统比其它准直仪上有更高的分辨率和稳定性，与ＨＰ公司双频激光准直仪相比具有相同的分辨率和稳定性，而没有近程死区，实现了状态测量，具有广泛的应用范围，该

为了实现敲击模式的扫描近场光学显微镜，采用以石英音叉为灵敏探测器件，将光纤探针垂直音叉侧臂粘接，使探针在垂直样品的方向上振动，以“敲击”方式探测样品表面的信息，实现近场范围的高度控制。仪器结构紧凑，操作方便，灵敏度高，可用于液体环境下的样品探测，在对样品形貌进行探测的同时可实现对光信号的调制。将这种探测模式应用于实验，获得2 400线/mm光栅、光盘母盘和生物细胞的形貌图像。实验证明：这种探测方式分辨率优于200 nm，适用于不同硬度的样品，可以作为材料学、生物学等领域的有力工具。

为解决纳米技术中体积紧凑、高分辨率的测角问题 ,分析了表面等离子体波共振 ( SPR)的相位和振幅特征 ,根据共振角附近 SPR的相位对入射角的高度敏感性 ,提出了基于表面等离子体波共振原理进行微小角度测量的方法 ,它具有测量分辨率高和体积紧凑的优点。研制了实验装置并进行了测角实验 ,测量分辨率达 1.4× 10 -7rad,长期稳定性偏差为 4.8× 10 -7rad。该方法可满足纳米机械的测角要求。

基于表面等离子体共振(SPR)的纳米定位装置可以实现纳米级的定位分辨率和重复性.通过设计特殊四面体棱镜,使四面体棱镜第一个反射面的入射角等于SPR的共振角,在该反射面上镀上金属膜,后面放置光纤探头构成SPR定位指零装置,实现了纳米定位装置和干涉仪系统的集成.干涉仪测量前利用SPR纳米定位系统确定一个零位,当发生漂移时回到定位零点进行读数校正,就可以减少干涉仪的漂移误差.建立了集成纳米定位装置的干涉仪系统.实验表明,干涉仪的测量不确定度从70 nm减小到10 nm,提高了系统的测量精度和稳定性.

为了使双频激光干涉仪的高精度和可靠性能够在当前急需解决的大尺寸高精度同轴度，直线度测量方面有效的发挥出来，有必要在双频激光干涉仪的信号处理方面采用比相技术，为此，需要稳定Ｚｅｅｍａｎ激光的频差。本文提出了一种基于８０９８单片机系统的智能化稳频差方案，不但保证了频差的稳定性，而且每次开机还能自动搜寻频差极值，从而保证了光频的复现性。系统经过实验验证，频差变化小于５ｋＨｚ／５ｈ工作稳定可靠，可以满足比