石蜡材料在造型及涂敷过程中, 长时间处于熔融状态, 与空气接触易氧化变质。为了准确研究石蜡内部结构, 利用光纤光栅传感器体积小、外形可变且易于埋入结构内部等特点, 设计了基于光纤光栅的石蜡熔-固态温度/应变无损监测系统。实验结果表明, 石蜡内部温度从90℃下降至40℃左右时, 应变仅改变170με; 从40℃下降至25℃时, 100min内应变改变750με, 并且温度和应变呈线性关系。

大气中氧分子浓度分布相对稳定，随纬度位置和季节变化不大；吸收波段跨越762 nm，易于被非低温探测器探知；带内无叠加其他大气组分吸收谱。据此提出基于其吸收特性的比尔定律被动测距。通过基线拟合寻找762 nm和690 nm附近的吸收率来反演距离。朗伯-比尔定律应用中的一项固有误差项被发现，定义为非线性初值。其本质是仪器非理想特性的限制引起的不可消除的线间辐射强度。搭建距离测算实验平台，对东经113°，北纬38°地区，不同季节不同时段不同天气条件，建立大量的不同组约束条件下的氧吸收率与距离的关系样本数据库。统计拟合得到经验模型实时修正理论模型中的非线性初值项，距离反演精度小于2.7%。

弹光调制器会受到自身热耗散影响导致弹光晶体自身温度改变，固有频率随温度漂移引起弹光调制的不稳定和调制效率的降低。针对该问题，本文提出频率自跟踪技术。该方法根据温度对弹光调制系统的影响，建立弹光调制系统的动态模型得到反馈信号与高压驱动信号之间相位差最小对应谐振频率的关系,结合基于FPGA 的多通道数字频率和成技术和数学锁相环技术设计并完成了频率自跟踪系统。经实验验证，该设计可实现对频率漂移的跟随，且在驱动信号变化和启动弹光调制器时能自动找到弹光晶体的谐振频率并保持稳定，提高了弹光调制器的稳定性和调制效率。

高速导弹光学窗口外存在激波层，为高度不均匀的梯度温度气体介质, 针对其中的热辐射传递开展一种有效数值求解方法研究.基于离散传递法的思想，利用光线传输模型寻找导引头探测口径内的视线路径，推衍出激波层的热辐射强度计算模型，并研究此模型所得激波层热辐射噪声与来流参数之间的关系，给出经验公式.结果表明, 对于3~8 μm红外波段，激波层热辐射噪声在大气层内受飞行高度影响很小，与马赫数关系密切.

提出将湍流三维密度场数据用张量表示，利用高阶奇异值分解得到的较大奇异值及对应特征向量对其进行降秩处理，获得湍流密度场的最佳近似，从而实现了对三维湍流密度场空间大尺度相干结构的提取。降秩近似后的结果保留了原始流场的主要信息，对气动光学效应的仿真结果表明，重构流场能够较好地反映原始流场对光传输的影响。