为了满足扫描系统高分辨率、大工作面、小型化的需要, 设计了一款具有衍射受限聚焦能力的超广角f-θ物镜。在此基础上, 针对五面转镜引起f-θ物镜入瞳偏移从而导致系统分辨率降低、线性畸变增大的问题进行了分析, 计算得到光瞳偏移量与扫描转角存在非对称分布的非线性关系。采用在系统中引入含有奇次高阶项自由曲面校正光瞳漂移的方法, 在ZEMAX软件中利用多重结构对f-θ转镜扫描系统建模优化设计, 并给出了设计实例。该物镜采用远摄型结构, 有效减小了扫描系统总体长度及透镜尺寸。结果表明, 经优化校正后, f-θ物镜性能得到显著改善, 在其扫描角度115°范围内, 线性畸变小于0.5%, 60%以上能量集中在半径30μm圆内。该f-θ扫描系统具有结构紧凑、分辨率高、线性畸变小等优点, 有良好的适用性。

为了实现对目标全向探测和精确定位, 采用成像光学与非成像光学相结合的方法, 设计了一种可用于周视探测的非对称激光回波接收光学系统。由于子午和弧矢两方向视场差异很大, 需加入特殊的非对称结构来平衡两方向的视场差异, 该系统采用阶梯棱镜和倒置柱面望远镜对弧矢方向大视场进行角度压缩, 后经过对称聚焦子系统将光能量收集到直径为1.5mm的圆形探测器上。系统由1块阶梯棱镜、1片非球面镜、2片柱面镜和2片球面镜组成, 其光圈数达到0.56。结果表明, 单套接收系统完成±30°视场探测, 6套接收系统组合起来可实现360°周视无盲点探测。整体系统体积小、结构简单, 有良好的适用性。

提出了一种基于光纤束的激光回波接收光学系统，该系统仅需一个直径为3 mm的光电探测器即可实现360°周视探测。系统由前置耦合光学系统、光纤传输束、后置聚焦光学系统三部分组成：8套耦合子系统将各子扇区光线耦合进光纤束中；光纤传输束作为集光装置，将8个矩形视场的入射光线转化为1个圆形视场的出射光线，从而解决非对称视场和圆形探测器的匹配问题；后置聚焦光学系统将光纤束的出射光线会聚在圆形探测器上。模拟计算得到各视场能量接收效率均达80%以上，中心和边缘视场差异不超过8%。结果表明：该系统探测距离长，各方向探测距离一致性好，而且仅需一个红外探测器实现无盲点周视探测，便于后续处理。

为了准直并整形具有像散的激光二极管光束，采用高斯光束q参量变换规律，推导了利用柱面自聚焦透镜整形激光二极管光束应满足的条件，并在此基础上，通过软件模拟优化，得到了一套效果良好的光束整形准直系统。经过准直整形后光束快慢轴方向发散角基本相等，均小于0.7mrad，束腰位置差异小于2.8mm。结果表明，系统中柱面自聚焦透镜的应用起到了较好的效果，准直整形后的光束具有发散角较小且旋转对称等特点。

建立了一种利用傅里叶变换红外光谱技术快速检验复印纸的新方法。 采用傅里叶变换红外光谱技术对复印纸中填料种类和纤维素的结晶度进行了分析, 并研究了复印纸热老化和紫外光老化的规律。 以1 429与893 cm-1的吸光度比值表示纤维素的结晶度, 测定不同纸张样品的结晶度的标准偏差为0.010 7～0.016 0, 同一包纸样的平均标准偏差为0.014 8。 不同厂家不同牌号、 相同厂家不同牌号、 相同厂家相同牌号不同生产时间复印纸中添加的填料种类和纤维素的结晶度不同, 热老化和紫外光老化规律不同, 实现了对复印纸的鉴别, 为纸张的相同性比对和同一认定提供了一种实用的检验方法。