激光器技术是激光测距系统中的关键技术。高性能测距应用中对激光器的要求主要包括峰值功率高，稳定性好。为了实现远距离激光测距，设计了一种大电流、高稳定脉冲激光器驱动电路。建立了该电路的数学模型，使用Matlab仿真软件，分析了各关键参数对脉冲恒流源的影响。仿真结果显示了开环运放的压摆率，后级电路时间常数以及电路噪声对输出电流平均值，上升时间，稳定度的影响。最后测试结果表明，该电路模块能产生20 A的脉冲电流，稳定度约99%，能够驱动脉冲激光器正常工作，达到测距系统要求。

为了解决目前复杂环境下电力线提取精度及鲁棒性低的问题，提出了一种基于激光点云的电力线自动提取方法。通过主成分分析确定输电线路的主方向，将长距离输电走廊划分为多个空间网格，以应对地形起伏变化时植被点云对提取算法的干扰；再通过一种自顶向下的全新滤波算法剔除每个空间网格的地物点，根据点云密度分布差异实现电力线和电塔的自动分离；另外,提出半径搜索算法对分离后的结果进行处理，得到单条电力线的激光点云数据。结果表明，所提出的方法对电力线的提取精度高达99.69%，针对不同连接塔型和不同地形都具有很好的鲁棒性。该研究在输电通道空间结构的自动分析领域以及智能巡检领域具有良好的工程应用价值。

槽式太阳能集热器集热管下方呈现一条中央为暗黑条纹的高亮光带，该光带是其主要光学特征。在研究集热器光带形成机理的基础上，经过理论推导得出，该高亮光带的弧长特性与抛物面聚光器的开口宽度、抛物面聚光器的焦距以及集热管的直径相关，这三个参数对光带弧长的影响各不相同。光带中央暗黑条纹的弧长也与以上三个参数相关。优化分析后认为，抛物面焦距与集热管直径的比值应远离12.5。

提出了一种基于数字微镜器件的光子计数对应鬼成像方案。该方案采用数字微镜器件对光源进行调制，通过时间相关单光子计数技术获取光子计数值，并利用对应鬼成像算法计算目标物体的像。结合鬼成像理论和对应鬼成像理论阐明了光子计数对应鬼成像原理，并通过实验对该方案进行了验证。研究结果表明，该方案能够实现弱光成像。利用该方案可以获得与传统鬼成像效果相当的成像质量，但降低了图像重建过程中的计算量和算法复杂度。此外，该方案略去了阵列探测器对光强分布的测量，利用一个不具有空间分辨率的单光子探测器结合对应鬼成像算法，即可得目标物体的像，同时也能获得目标的距离信息。

针对原子氧地面模拟设备需要通过电流源形成磁镜效应对其发射度进行约束,以及用于原子氧参数测试仪器校准,研制了一款基于运算放大器的精密压控恒流源.为了防止恒流源的供电电源纹波对电路性能的影响,又配套研制一款开关电源滤波器.最后测试表明:开关电源滤波器能有效减少电源噪声,+15 V电源的纹波系数降到万分之一,恒流源输出电流10 pA~1 A,精度500 fA,其稳定和负载稳定性优异.

本文用爆裂噪声表征总剂量电离辐射(TID)对光电探测器组件的损伤情况。通过对辐照前后的光电探测器组件进行噪声测试，然后对比分析其结果。实验结果表明，总剂量辐照后，相对于辐照前，光电探测器组件内部明显出现了爆裂噪声，即组件内部出现了大量缺陷，导致组件的可靠性降低。

对光外差超声无损探伤实验系统的结构、原理进行了说明.分析了系统参数设计中信号光与本振光的光程差、探测器的相对位置和聚焦透镜的焦距这三个要素对外差效率的重要影响,根据理论计算所设计的光外差超声无损探伤系统,外差效率可达0.965.该系统用于由脉冲激励超声工件的内部探伤,观察到距离1 555 mm处钢管微小裂缝的超声反射信号.对零差信号利用三角函数拟合和最小二乘法进行数学处理,可测得裂缝处相对探测点的距离,相对误差为0.19%,可以达到对金属管道远程无损探伤的要求.

在光外差测量中,信号光与本振光的光程差、探测器的相对位置、探测器光敏面相对于激光光斑的大小和聚焦透镜的焦距,对系统的外差效率都有重要影响。针对光学外差无损探伤应用,计算分析了这4个因素对外差效率的影响。对外差效率的数值计算表明:系统外差效率随着光程差的增大而降低,探测器位置不同,此下降趋势不同；探测器相对位置和探测器光敏面大小则具有最佳值；聚焦透镜对外差效率有很大的影响,其焦距只能在一个很窄的范围内选择,被测目标物体与测量系统中透镜的距离越近,此选择范围越窄。根据理论计算所设计的超声外差探伤系统,外差效率可达0.965。系统用于由脉冲激励超声工件的内部探伤,观察到距离1555 mm处钢管微小裂缝的超声反射信号。