微位移装置是指在外力或者电场、磁场等作用下, 直接或间接由微结构杠杆放大产生精密微量移动, 实现精密定位的装置, 例如采用压电陶瓷的逆压电效应、由电压控制产生微位移蠕动。以干涉仪中移相器为典型微位移装置代表, 总结多年来科研工作中对微位移装置伸长量的测量与在线标定方法, 实现了干涉仪中步长为λ/8(λ=632. 8 nm)的准确移相; 通过研究基于电容器件的位移反馈, 实现了分辨率优于10 nm的精密定位。

为研究闪电特性, 设计了用于闪电实验室场景模拟的大变倍比近红外无焦激光扩束光学系统, 用于模拟不同光斑尺寸的闪电单元。根据高斯光学几何法计算系统外形尺寸, 合理确定了各组份的口径及光焦度; 由ZEMAX软件包优化设计得到系统的光学结构参数, 并对系统整体性能进行了分析评价。该系统变倍比为13, 出射光束光斑均匀、无衍射环, 满足研究闪电信号特性的需求。激光扩束系统的中心工作波长为777.4 nm, 入射光束直径为1.0 mm, 入射激光光束在步进电机驱动下连续可调, 使得出射光束可从φ0.8 mm变化到φ10.6 mm。系统具有镜片少, 结构简单, 变焦轨迹平滑无卡滞等优点, 可用于模拟不同尺寸的闪电单元。