为解决振动主动控制系统中接触式测量影响结构特性以及PID控制参数整定不理想的问题, 提出利用机器视觉技术测量结构振动, 并结合人工鱼群算法优化的PID进行振动控制。首先, 选择刚柔双关节机械臂作为研究对象, 搭建实验平台并设计正交试验, 探究刚柔耦合机械臂振动情况, 并确定振动控制中电机参数的设置; 其次, 利用CCD相机采集机械臂末端标记点振动图像, 并处理得到振动位移, 将其作为控制系统输入; 最后, 选择人工鱼群算法对PID控制器参数进行优化, 控制器输出信号经输出卡转化为控制电压, 再经功率放大器放大, 驱动压电作动片实现振动控制。实验结果表明, 相较于传统参数整定PID平均44.06%的控制效果, 优化后的PID算法平均控制效果可达到57.54%,验证了基于视觉测振的优化PID控制系统的可行性和优越性。

CCD接收到过强信号时会出现电荷溢出现象，对于无溢出漏级结构的CCD，需合理设置成像系统参数避免出现电荷溢出。针对滨松帧转移型CCD 对非强目标成像时出现的电荷溢出现象，分析其原因是由行读出过程中成像区长时间电荷积累而导致的，通过积分之前的多次帧转移，有效解决了电荷溢出问题，并基于积分球实验进一步论证了原因及解决方法。

讨论了近室温工作的HgCdTe中波光导探测器组件的可靠性问题, 包括组件封装失效、引线键合失效和探测器的性能衰减等。通过收集探测器组件的失效信息, 对其失效物理化学机制、制造工艺和探测器参数进行了分析, 建立了组件的故障树(FTA), 为探测器组件的失效分析提供了理论依据。由FTA定性分析得出探测器组件FTA的最小割集; 计算了顶事件的失效几率。通过计算底事件概率重要度, 得出组件封装失效是探测器组件失效的主要故障途径; 同时实验发现, 失效组件探测器的少子寿命值有较大的衰减, 这可能起源于失效探测器的表面钝化层退化。

已研制出一种高性能螺旋芯光纤,这种光纤广泛使用于大电流或强磁场光纤传感系统。其性能指标分别为:螺距1.5 mm、芯偏255 μm、拍长3.5 mm及损耗小于0.5 dBm。