基于受冲击加载样品的温度测量需求，设计了一种测温范围1500 K~10000 K的八通道光学高温计，通过优化计算选取了最佳的工作波长和带宽，使每个通道的线性外推误差控制在2%以内。采用高通低反分光片结合窄带滤光片的分光模式，使每通道光能利用率达到60%以上。采用带宽150 MHz的Si和InGaAs半导体光探测器，工作波长覆盖400 nm~1700 nm，利用黑体炉完成高温计的多点标定。

爆轰物理、冲击波物理、强激光等众多领域均提出了对多个目标同时进行测速的要求, 从而急需研制多点测速系统。论述了光子多普勒测速的工作原理和光路结构, 计算了整个光纤链路上的功率变化, 分析了多点光子多普勒测速系统最大通道数量的各个影响因素及影响程度。根据分析结果, 研制了一套八通道光子多普勒测速样机, 可对8个测点进行同步测速, 并进行了爆轰加载金属飞片和粒子的验证实验。实验结果表明, 在测试条件逐渐恶化, 探头接收效率逐渐降低的情况下, 样机对单个或多个运动目标均达到了较好的速度测量结果, 获得了信噪比较高的待测目标速度曲线。研究结果对于深入探索多点激光测速技术及其应用极具参考意义。

在冲击波、爆轰、兵器、激光等众多研究领域中，均提出了使用单个探头对一个测点进行多种技术同步复测的迫切需求。为实现上述目标，分析了常规和外差式光子多普勒测速技术的工作机理、光学结构和复测难题，设计了一种基于单探头实现常规和外差式光子多普勒测速技术同步复测的方案，并根据该方案搭建了一套新型测速装置。设计了爆轰波加载铝飞片和铅粒子群的考核实验，实验结果显示，使用单个测速探头对单个或多个目标均实现了优异的测速效果，获得了2 种技术在单次实验中各自独立测量到的待测目标速度曲线。该研究内容及实验结果对充分研究激光测速技术在单探头多技术复测方面的应用极具意义。

商用化的全光纤电流互感器(FOCT)的误差一般要求小于0.2%，传感头是决定该类传感器测量准确度的关键因素。论述了FOCT的光路结构、工作原理及研制难点，分析了传感头对FOCT性能的影响，并对传感头的设计、制作及封装制作工艺进行了深入研究。通过选择合适的材料和工艺方法，可避免各种负面效应对FOCT的不利影响，获得具备优异的环境适应性、可靠性和稳定性的传感头，试验结果表明，通过该方法实际制作出的传感头提高了FOCT的性能，使其满足了0.2 S级测量用电子式电流互感器的准确度要求。

随着相关研究的发展，在冲击波物理、爆轰物理、强激光、兵器等众多领域中，均提出了通过单个探头对小范围内的多个目标，如多个小飞片或粒子群，同时进行高精细度速度测量的要求，为满足该要求，论述了光子多普勒测速的工作原理和光路结构，分析了单探头多目标测速应用时的信号特征和数据处理方法，指出速度分辨率和空间分辨率是决定该性能的关键因素。根据理论分析结果，采用光通信行业中的常规器件，搭建了一台光子多普勒测速仪，并设计了爆轰实验装置，同时利用该装置进行了爆轰加载金属飞片的验证实验。实验结果表明，使用单个光子多普勒测速探头，对单个大尺寸铝飞片、多个小尺寸铝飞片、铅靶喷射粒子群等单个或多个运动目标均达到了较好的速度测量结果，获得了各目标的速度曲线以及多条速度曲线构成的速度带，测量最高速度达到2.5 km/s,工作距离达到20 mm。研究结果对于深入探索光子多普勒测速技术在单探头多目标测速中的应用有重要的参考意义。

对光子多普勒测速(PDV)的基本原理和光学外差技术进行了阐述，对时分、波分、波分时分联合等三种多路复用光子多普勒测速(MPDV)复用方案进行了深入的分析，并指出了各种方案适宜的多点测速类型。根据理论分析结果，设计并搭建了一套2路波分加2路时分的MPDV，并设计了爆轰实验装置，同时利用该装置进行了爆轰加载铝飞片的验证实验。结果表明，较好地实现了MPDV技术，并从其复用了4个测点速度信息的1路干涉信号中，分别解读出了各个测点的多普勒频移曲线及速度曲线，最高速度达到2.5 km/s,飞行时间达到16 μs，同时验证了MPDV与常规PDV和外差式PDV在静态干涉信号、多普勒频移曲线、速度曲线等方面的差异性和相同点。研究结果对于研究大数量点数MPDV有重要的参考意义。

利用六波长瞬态光学高温计测量了“神龙一号”加速器发射的高能电子束与靶材作用后靶受作用区的温度变化过程。获得了厚度为0.1~0.25 mm的Ta, Al和Cu片靶与强流电子束作用后的温度变化过程, 最高温度接近9000 K, 达到了温密物质区域。实验结果表明, 利用“神龙一号”加速器发射的强流电子束与特定靶材作用可以获得可供观测的温密物质, 而多波长瞬态光学高温计是测量这种温密物质的温度变化的有效手段。

为了提高近红外模型的精确度与准确度, 需要定期地对原模型进行修正。常用的方法是在原模型中添加一些包含新信息的新样品, 因此, 样品的选择成为模型维护过程中的关键因素之一。以利用近红外光谱分析法测定油菜籽含油量为例, 向原模型中添加不同偏差的样品建立独立的近红外模型, 并设计相应的验证集对各模型的预测性能进行全面评价。结果表明: 不同偏差的样品对模型预测性能的改善效果有差异, 只有当新样品的偏差与原模型的预测偏差相匹配时, 添加的新样品才能更有效地对原模型进行修正。依据偏差选择样品的新思路为近红外模型的维护提供了一条有效地途径。

基于水下目标探测的应用需求，研制开发了一套激光水下距离选通成像系统。系统采用波长532 nm、最大单脉冲能量400 mJ的Nd: YAG脉冲激光器作为照明光源，采用最小选通门宽3 ns、像元1024×1024的ICCD相机作为门选通器件和图像记录器件，利用DG535型数字脉冲发生器作为精确延时和同步控制器件实现激光脉冲和ICCD相机选通门的同步以实现距离选通功能。利用该系统在某水库进行了水下目标探测实验，实验结果表明，该系统可在6.5倍的衰减长度上识别目标，在8倍衰减长度上发现目标。

提出了采用超快激光脉冲与光纤阵列形成的光延时、跟CCD相机相结合的方法，对门控型像增强器进行了开门时间的测量，分析了该测量方法的可行性，建立了门控型像增强器开门时间的测量系统。用该测量方法对超高速光电分幅相机中的门控型像增强器开门时间进行了测量，得到了10，20，30，50 ns档开门时间的实验图片，与所加的快高压脉冲时间12.5，18.5，28.75，48.6 ns相比较，开门时间的测量精度得到了提高，该测量方法可用于超高速光电分幅相机曝光时间的标定。