为了获取特种材料表面特有的激光散斑特征,建立了一套实验室内模拟远场测量系统.利用锁相放大器进行弱信号探测.采用小波分析的方法对数据进行了预处理,采用神经网络算法对实验数据进行了自动分类识别.实验结果表明,特种材料表面激光散斑的空间强度分布可以作为识别特种材料的依据之一,并为特种材料的识别提供了一种新的有效途径.

为了提高激光多普勒调制器调制频率的稳定度，通过从光学、机械、电子学等方面的优化，对影响多普勒调制器的各种因素进行了深入的研究。实验结果表明，经过优化后的多普勒调制器的输出调制信号频率的相对标准误差达到了1%左右，能够满足锁相放大器对输入参考信号频率稳定度的要求。

在传统的斩波器调制技术中,被测对象"被动"地接受外来调制光的照射,由于这种照射一般要经过一定的光学系统来完成,因此,调制照射发生在每一个光束经过的光学元件上,这些元件必定会存在某些加工缺陷,从而产生与调制照射同频率、固定位相差的杂散信号,只要这些信号在探测器的视场里,就会形成背景干扰,从而降低信噪比.利用Michelson-Morley动态干涉技术,建立了一套基于Doppler频移原理的调制器.与传统的调制技术相比,多普勒调制技术是将被测目标自身运动产生的多普勒频移在干涉仪光路中造成的干涉场的交替变化作为调制频率来实现光的调制,可以有效地消除目标以外一切背景因光调制而产生的噪声影响,极大地改善微弱信号探测的信噪比.实验结果表明:调制信号频率稳定度(相对标准差)可达到±1%左右,能满足锁相放大器参考信号的需要.

针对气体激光器细光束的尺寸参数的工业测量和质量控制, 提出一种朗琴栅尺扫描TEM00基模高斯激光光束的测量分析仪。所研制的仪器可以测量分析光斑1/e2直径、横场分布和调制对比度等光束参数, 特别是可以在近场测定1/e2光束远场发散角。描述了该仪器的基本原理、结构及测量结果。

根据粗糙面电磁散射理论讨论了粗糙表面双向反射分布函数(BRDF)和单位面积激光雷达截面的关系。测量不同粗糙度金板、铝基、钢基和涂层样片在0.63 μm的双向反射分布函数。分析了高度起伏均方根δ，斜率起伏均方根s，介电常数对双向反射分布函数的影响。最后，将部分粗糙样片的双向反射分布函数理论计算结果与实验数据比较，两者有良好的吻合。

在光谱光度计的校准中，需要在特定的入射和接收的几何条件下进行。在一些情况，校准的几何条件和光谱区受到了限制，因此有必要建立一种可适用于任意几何条件下和更宽光谱区的校准方法。本文介绍了一种校准光谱双向反射的方法，可适用于各种入射和接收的几何条件。从400～2500 nm的光谱范围内，确定烧结的聚四氟乙烯标准样品的绝对双向反射系数，参考标准是通过国家计量院传递的方向—半球反射系数。测量用的双向反射分布函数(BRDF)测定仪可以全自动地测量几乎所有可能的几何条件下的绝对双向反射系数。

本文根据任意槽形金属光栅的矢量模式理论，对正弦槽光栅和半椭圆槽光栅的情况进行了推导和数值计算.对任意入射方向和偏振态的入射场，计算了其衍射场的分布情况，并详细研究了光栅结构参数(光栅常数、槽宽、槽深等)对衍射场的影响.