为了提高两步相移干涉测量术的相位重建精度, 提出了一种基于分区背景估计的相位盲解调算法。该算法选取干涉图中的一系列零值点作为种子, 围绕种子生成Voronoi图, 并将干涉图划分为若干区域, 将区域内全部点背景设置为种子点背景, 最后拼接为完整背景。对该算法进行了数值模拟和实验分析。数值模拟结果表明, 理想情况下该算法解调相位的均方根误差(RMSE)接近实际背景法。实验结果表明, 相比传统低通滤波方法, 该算法解调相位的RMSE降低了16%。

提出了一种基于特殊点的两步广义相移干涉相移值提取算法。搜索干涉图中满足特殊要求的点位置并利用相移值和特殊点数据关系计算得到相移值。根据是否需要记录物光和参考光图像分为盲提取和非盲提取两种方式。进行了理论分析、模拟仿真及实验验证。实验结果表明，该算法在速度和精度上达到同类算法的水平，在干涉条纹数少于1时相移提取值精度优于同类算法。

：针对目前砷化镓吸收式光纤温度传感技术的数据解调方法叙述不详解且解调精度不高，本文以砷化镓光纤温度传感器的吸收光谱随温度变化的关系为基础，研究了一种基于光谱分析的砷化镓吸收式光纤温度传感技术的温度解调方法，提出一种新的数据处理流程。本文采用标准温度测量系统验证了该解调方法和数据处理流程。结果表明，在25℃~70℃区间内，测量精度小于±0.1℃；在70℃~250℃区间，测量精度小于±0.7℃。

针对国内工业内窥镜只限于观察, 无法满足工件三维尺寸测量的现状, 设计了一种探头外径为6 mm并且可以向任意方向弯曲的三维测量工业内窥镜, 并介绍了该内窥镜的双目光学系统及镜体内部结构的设计。首先, 基于双目立体成像的原理, 提出了一种具有双物镜、单图像传感器的新型双目光学系统。其次, 根据光学系统的技术要求, 设计了内窥镜的头部结构。考虑到一些工件内部结构比较复杂, 分别设计了内窥镜的可弯曲结构以及后部操控机构以方便一些精密工件的检测。最后, 通过三维图像处理软件对待测物表面两个特征点进行长度测量试验, 得到了两个特征点的间距。实验结果表明: 待测物表面两个特征点的长度测量误差在±0.2 mm内。该系统基本实现了工业内窥镜的三维测量功能。

太赫兹时域光谱（THz-TDS）技术从实验室走向实际应用亟需信号获取速度的进一步提高。利用音圈电机平台实现了快速光学延迟线，在此基础上建立了快速扫描太赫兹时域光谱系统。经测试，快速延迟线的扫描频率目前可达70 Hz，时间窗口可达100 ps以上。与传统的步进扫描方法相比，系统利用快速扫描方法（扫描频率为1 Hz）能够获得同等品质的信号，而测量时间却缩短为前者的1/360，极大地提高了太赫兹信号的采集速度。这种利用音圈电机平台实现太赫兹时域光谱快速扫描的方法对于太赫兹快速光谱成像技术的研究具有参考意义。

光流控是一项将光学和微流控技术结合起来，在微芯片上实现部分种类细胞计数、分选等功能的新技术。近些年来伴随着光流控技术的蓬勃发展，流式细胞仪小型化、价格下降以及更紧凑的趋势逐渐明显，而这将会给医疗保健诊断以及某些疾病的预防检测带来极大的便利。对目前该领域液流控制、照明及探测光学、新型分选装置等方面的最新进展进行了介绍。

提出并实现了一台基于单腔全介质薄膜法布里珀罗滤光片的1550 nm可调谐外腔半导体激光器。介绍了其内部的光学元件及其工作原理，随后对该半导体激光器的纵模输出特性进行了理论分析，搭建了该可调谐外腔半导体激光器。在不同的实验条件下，对该可调谐外腔半导体激光器在调谐过程中的输出波长、线宽及功率进行了实时同步测量。由所测数据总结出最佳实验条件，并得到了此条件下可调谐外腔半导体激光器的各相关参数。该可调谐外腔半导体激光器有一个线性的无跳模波长调谐区域(1547.203~1552.426)nm，一个稳定的输出光功率范围(40~50)μW，以及一个稳定的输出单纵模分布、线宽范围(100~150)MHz。该可调谐外腔半导体激光器可用于环境监测、原子与分子激光频谱研究、精确测量等领域。

针对我国海洋遥感定标检验技术的研究，设计了一种能够自动测量海水表面温度的多波段红外辐射系统，其分辨率优于0.1 ℃，精度优于±0.5 ℃。系统采用了4个波段，即3.5~4.0 μm，8~13 μm，10.3~11.3 μm和11.5~12.3 μm。内部光学系统通过两个不同温度的参考黑体进行实时校正，保证光学系统被盐雾沉积后也不影响整个系统的精度。另外，为了防止恶劣天气对系统的影响，还设计了一个由雨量传感器触发的自动保护罩。通过实验室标定和岸边实验对系统精度和稳定性进行了实验验证。

针对氩弧焊的特性，利用机器视觉技术实现了一种对氩弧焊熔池宽度进行测量的实时视频测量分析系统。在焊池宽度测量中采用了基于DSP的图像分析技术，不仅保证了测量精度，而且提高了系统的实时性。实验表明：该系统对氩弧焊焊池宽度测量精度高(10μm)，响应时间快(50 ms)。这种在线式氩弧焊监控系统相对于离线式氩弧焊产品来说，在加工产品的质量控制效果以及成本上都有更大的优势，非常适合流水线上不间断的高质量焊接加工，具有良好的应用前景。

基于Mirau相移干涉法,在实验室环境下对微透镜阵列的微表面形貌进行了轮廓测量.实验使用He-Ne激光器作为光源,干涉成像系统由Mirau干涉物镜和其他光学元件组成.在实验中使用压电陶瓷执行器作为相移器,通过5步相移法计算待测表面形貌.实验结果表明,基于Mirau相移干涉法对微透镜阵列面形的测量,水平分辨率达到1.1 μm,垂直测量准确度达到6.33 nm,垂直测量范围为5 μm.对于微透镜阵列的面形测量,通过将微透镜阵列划分为若干微小区域以保证局部面形最大高度小于5 μm,然后辅以精密平移机构进行若干次5步相移法测量局部面形,再利用相位重建所得的数据进行拼接和3D轮廓重建,最终得到整个微透镜阵列的精确微表面形貌.