化学发光（chemiluminescence）与层析成像（CT）结合能够测量燃烧流场的三维信息。为了研究层析成像的重建效果, 实现了两种经典的迭代类算法: 代数迭代法（ART）和最大似然期望最大化法（MLEM）, 比较了两种算法在不同布置方式、不同流场以及不同噪声水平下的重建性能。仿真结果表明, 在投影数目较少的情况下, 非共面布置方式可以有效提升重建精度; 当投影数目达到9个时, ART算法和MLEM算法的均方根误差均小于2%, MLEM略优; 同时MLEM算法的抗噪声能力更强, 更适合在复杂环境下重建, 但ART算法的时间成本占优, 9个投影时ART算法比MLEM算法快约56.57%。实验结果表明, 两种算法均能得到良好的重建效果, MLEM算法的计算精度略高于ART算法。在待测流场划分的体素更多的情况下, MLEM耗费的时间成本约为ART算法的8.37倍。

可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术是进行燃烧流场关键参数测量的有效有段。采用近红外水蒸汽的两条吸收线(7168.44 cm -1与7185.60 cm -1),分别利用直接吸收法与波长调制法对不同噪声干扰下的高斯峰流场进行了温度重建的数值仿真。将波长调制法和直接吸收法的二维重建结果进行对比,结果显示基于波长调制法的二维重建有更强的抗噪声能力。以McKenna平面燃烧炉产生的甲烷-空气预混火焰为测量对象,进行了二维温度重建。实验结果显示基于直接吸收法和波长调制法的二维重建的最大偏差分别为8.5%和5.9%,均方相对误差分别为0.0469和0.0268。弱吸收下基于波长调制法的二维重建技术显示了更好的重建效果。

可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）技术结合层析成像（CT）算法能实现流场温度、浓度等信息的二维重建测量。为研究层析成像算法对温度场二维重建质量的影响，实现了两种典型重建算法：代数迭代重建算法（ART）和模拟退火（SA）算法。在不同的射线分布和吸收谱线数目情况下，使用两种算法对给定单峰温度场和双峰温度场分别进行重建仿真，比较分析了两种算法的重建结果。仿真结果表明，影响代数迭代重建算法重建质量的主要因素是射线分布，而模拟退火算法则对吸收谱线数较为敏感；对于单峰温度场，代数迭代重建算法重建结果的最大偏差为5.6%，略好于使用6条吸收谱线时模拟退火算法重建结果的6.2%；对于双峰温度场，模拟退火算法重建结果的最大偏差为5.5%，而代数迭代重建算法的最大偏差则高达22%。

昆虫 DRA区域复眼阵列可以接收天空偏振光, 并将包含其中的偏振信息提取出来, 使昆虫复眼具备导航的功能；根据生物解剖学得出的 DRA复眼阵列结构, 提出一种采用 MEMS工艺制作的简化阵列结构, 其体积小、质量轻、视角大, 通过拼合可以实现 180°天空区域的偏振信息的完整获取；并在 ZEMAX中建立了 DRA复眼阵列模型, 通过仿真分析得出此 DRA复眼阵列模型采用的材料及结构合理, 可以用来检测天空光偏振分布模式 (E-矢量分布模式 )。

相对于理论研究和实验研究，数值模拟研究具有独特的优越性，包括参数可控和可实现系综平均等。因此，对于大仰角链路大气湍流影响研究等实验系统无法搭建的研究，可以采用光束传输的数值模拟方法来进行研究。在Zernike多项式展开法和多相位屏理论的基础上，建立了基于Zernike多项式的大气湍流多相位屏数值模型，实现了高斯光束水平链路(0°)和大仰角典型链路(30°、60°)大气传输的数值模拟，并利用水平链路到达角(AOA)起伏方差经验计算公式对3组900次水平链路数值仿真结果进行了分析。结果表明，数值模拟到达角起伏方差和实验值误差在5%以内，多相位屏数值模型是有效的。该工作对自由空间光通信系统中大气湍流影响研究具有重要意义。

用单相机对新型的六自由度机构样机的六个自由度位移进行了非接触式照相测量。简要回顾了照相法的研究概况及该测量研究的工作背景；介绍了相机标定原理及具体标定方法。建立了被测样机的CAD模型,进行了自由度位移仿真,将仿真结果作为理想数据与实测数据进行比较,从而获得测量误差,并对测量误差进行了初步分析。探讨了单相机照相测量法的应用前景。

为了确保LAMOST(大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜)系统准确运转,需要对其焦面板上光纤的位置进行检测。本文即从实际应用的角度出发,阐述了光重心法在LAMOST 光纤位置检测中的精度问题。在理论分析的基础上结合实验,具体研究光斑尺寸、相机光圈、光纤端面的发光强度等检测条件,并详细分析了它们与光重心法自身精度的关系。另外,还揭示了因光强变化而产生的“重心偏移”现象。最终,依据实验结果,为实际检测提供了一个最佳的测量条件。