基于严格矢量衍射理论, 分析了亚波长光栅将圆偏光转化为线偏光的机理。根据分析的结果提出了一种利用光栅空间分布控制出射光偏振态分布的方法, 并使用该方法规设计了一类光栅区域呈多带环形分布的偏振器件。通过改变该型器件的环形光栅区域数量, 可以得到不同的偏振光束。通过对出射光束使用Richards-Wolf矢量衍射法进行数值分析, 得到了在大数值孔径条件下, 聚焦光束在焦点附近的归一化光强分布。其中大多数出射光束的焦点光强分布为平顶光斑, 光斑的最大径向半高全宽达到了1.541 λ。与同数值孔径下线偏光、径向偏振光及角向偏振光的聚焦光强分布具有明显区别。

针对常见的工业零部件尺寸，基于锥光全息测量原理，设计一套高精度非接触式锥光全息测量系统，并用于测量钱币表面的高度信息。首先记录钱币的锥光全息图，接着对全息图的干涉条纹进行中心线细化处理，用以计算条纹宽度变化量，进而得到被测钱币表面高度的变化。实验结果表明，当物镜焦距为50 mm 时，该测量系统的精确探测范围达到5 mm，测量误差在0.28%之内，验证了该系统设计方案的可行性和准确性。

提出通过C# 和Matlab混合编程实现雷达回波数据采集和反演软件设计的方法。 利用C#友好的界面实现用户接口, 将Matlab编写的函数文件编译成共享库在C# 中进行调用。以现有的大气激光雷达所采集数据为例,进行了回波数据采集、 预处理及消光系数反演。运行结果表明,将C# 界面开发的优势与Matlab强大的算法处理和仿真功能相结合, 可增大运算速度并提高编程效率,软件可有效地应用于激光雷达系统的数据采集和监测,快速批量地实现回波 数据预处理以及反演参数的实时动态显示。系统通过调整算法参数也可用于其它激光雷达信号的处理。

长周期光纤光栅(LPFG)对温度、应变、液体浓度等外界环境变化的敏感度要远高于光纤布拉格光栅(FBG)，在传感领域具有广泛的应用前景。然而LPFG的传感信号解调技术尚不成熟，大大制约了LPFG在传感领域的应用。针对现有LPFG传感信号的解调方法进行分析与评述，着重介绍了基于边沿滤波技术、法布里珀罗(F-P)腔扫描滤波技术和阵列波导光栅(AWG)技术的几种解调方案，并对各个方案在解调精度、速度、成本等方面进行了比较与分析。此外，介绍了实现LPFG复用解调的方法，并在总结已有技术优缺点的基础上对LPFG信号解调技术的发展趋势进行了展望。

为研究连续型相位光瞳滤波器对光学成像系统成像效果的影响，并实现对远场光学成像系统分辨率的提升，设计了一种多项式函数形式的相位型光瞳滤波器，证明其可以实现三维超分辨。给出了其与一种典型三区型相位光瞳滤波器的超分辨效果的对比。通过对比可以发现，在分辨效果的改善上，横向分辨率有明显提升，但施特雷尔比会有所下降。此外，由于此种形式光瞳滤波器可以通过提高多项式次数来增加可调参数，因此其对超分辨效果的提升还有一定的改善空间。关于多项式函数形式的相位光瞳滤波器的计算结果，对实际中制作连续相位型光瞳滤波器亦有一定的参考价值。

设计一种用于交通监控系统的宽波段大孔径光学成像镜头,利用红外光的“大气窗口”，可在黑暗中或能见度不佳的环境中得到清晰的图像。为了对近红外光与可见光成像，采用CCD作为图像传感器，选用的CCD像元尺寸为4.65 μm，其分辨率极限为110 lp/mm。镜头的F数为1.6，视场角为16.8°，中心波长为880 nm的近红外光，工作波段为400～1000 nm。通过计算光学镜头的参数，选用松纳型作为镜头初始结构，通过软件优化，在110 lp/mm空间频率处所有视场的调制传递函数(MTF)值超过0.3，最大畸变小于0.1%。

颜色直方图对噪声和部分遮挡不敏感，当背景颜色与目标颜色相近时，会影响跟踪效果。本文提出一种有效的基于多线索融合的序贯蒙特卡罗图像序列跟踪方法，采用颜色直方图和边缘直方图与序贯蒙特卡罗算法结合起来进行视频跟踪。颜色直方图和边缘直方图一起构建目标观测似然函数。在序贯蒙特卡罗方法的框架下，采用观测模型函数获取图像序列中目标位置的后验概率分布。实验结果表明，结合图像颜色与边缘特征，在序贯蒙特卡罗的框架下可以取得更为有效和稳健的跟踪效果。

采用改进的碱催化法和种子法分别制得了稀土配合物Eu(TTFA)3掺杂的SiO2杂化胶体球，并用透射电子显微镜和荧光分光光度计对其显微形貌和荧光光谱特性进行了详细地研究.结果表明，两种方法都可以获得单分散性的、稀土配合物掺杂SiO2杂化胶体球，且都具有Eu3+离子典型的荧光光谱特性.Eu(TTFA)3掺杂入SiO2胶体球中后，有机配体TTFA在短波长处的吸收明显增强了，最大的吸收峰位也向短波长方向移动大约20～30 nm，Eu3+离子5D0→7F2发射跃迁仍然具有良好的窄线发光特征，同时荧光峰值的形态和位置受SiO2基体的影响发生轻微的变化.

根据高斯光学原理,以液体透镜为核心元件,研究了无移动镜组变焦系统的设计方法.从医用内窥镜的使用要求出发,设计了一种二元变焦内窥镜系统.该系统可通过气压或液压控制液体透镜表面曲率变化,实现1.5倍变倍比,在1.8 mm和2.7 mm焦距下都获得了良好的成像质量.

为了比较3种聚合物光纤在γ射线辐照下的辐照损伤特性的不同，通过分析3种聚合物光纤在辐照环境下的物理化学变化，并测量了聚甲基丙烯酸甲脂、聚碳酸脂、聚苯乙烯3种光纤在不同剂量γ射线辐照下可见光波段的辐照光谱，得到3种光纤辐照损伤特性的定量结果。在0．1kGy和1kGy辐照剂量时，3种光纤的透过率光谱趋势类似，整个可见光波段透过率光谱都较平坦；在5kGy和10kGy辐照剂量时，测得的辐照光谱在不同波长段出现峰值，辐照剂量越高，剂量率越大，光谱的峰值效果越明显，透过率起伏越多，透过率峰值也向长波段偏移。结果表明，光纤的辐照损伤和恢复都有波长相关性，这对核辐照环境下使用塑料光纤有很好的参考作用。