为获得火焰燃烧过程中的黑体辐射与特征自由基发出的紫外辐射信息，实现对火焰温度与燃料成分的定量分析，本文设计了分孔径紫外多波段成像系统。该系统由前置分孔径光路与后置合像光路两部分组成，选择熔融石英和氟化钙为透镜材料。通过在各个分孔径光路内放置滤光片的方式，将目标在240~280 nm、308 nm、300~360 nm、390 nm 4个不同波段的紫外辐射同时成像到紫外探测器的4个区域上。该系统的F数为2.85，视场角为10°，总长为277.2 mm。分孔径光路的入瞳直径为10 mm，单通道焦距为43.88 mm，调制传递函数（MTF）接近衍射极限。合像光路边缘物面的MTF值在45 lp/mm处达到0.45。将两者组合优化后，总系统在45 lp/mm处各通道的MTF值均在0.5以上。对系统的各项公差进行了蒙特卡罗分析，结果表明有20%以上的良品率，该系统适合于科研加工装配，具有实用价值。

单一探测器实现多维度信息获取是光电探测未来的发展方向。针对目标探测中能量和偏振信息不能兼顾的问题，提出了一种同时具有偏振-微光功能的像元阵列结构。通过引入白光通道和精简偏振通道，可在EMCCD器件上实现偏振和微光探测的一体化集成。实验结果表明，在微光条件下，探测器高灵敏性能被保持，低照度下的成像质量几乎不衰减；偏振模式下，白光通道和两个偏振角度使探测器能够获得足够的偏振信息，实现对目标的偏振探测。该方法实现了高灵敏度成像探测和偏振信息探测的同步获取，是一种通过算法处理就能够实现探测模式可重构的新方法。