目标表面双向反射分布函数(BRDF)可用于描述目标的散射特性,被广泛应用于目标探测识别、特征分析提取等领域。基于五参量BRDF模型,针对目标表面材质特点建立了两类材料的简化五参量模型(半光面材料BRDF模型和毛面材料BRDF模型)。在此基础上,优化了模型参量拟合算法,在粒子群优化算法(PSO)中引入模拟退火算法(SA),提高了算法的局部搜索能力和效率。实验测量了不同粗糙度的2024铝合金样片和三种大粗糙度样片的BRDF数据,分析了目标样片BRDF随散射角的变化趋势以及其与表面粗糙度的关系。利用模拟退火粒子群优化算法(SAPSO)、遗传算法(GA)、粒子群算法对实验数据进行拟合,模型计算结果与实验结果的对比显示,模拟退火粒子群算法拟合误差更小,更适用于BRDF优化建模,证明了该算法的有效性。

为了能够精确地测量线性渐变滤光片的光谱特征参数, 提出一种线性渐变滤光片的透过率检测方法.该方法在测量时, 用光谱仪分别采集滤光前和滤光后的光信号, 计算得到测量点的光谱透过率.调节微动位移平台, 对滤光片样品进行多点扫描测量, 数据处理后, 得到线性渐变滤光片的光谱特征参数.推导了测试光谱透过率的理论公式, 仿真结果表明该方法的测量精度随着线性色散系数的增大而减小, 在线性色散系数小于1.5 nm·mm-1时, 该方法测量的中心透过率和带宽的误差小于0.4%.根据该测量方法设计了相应的检测系统, 实际测量了线性渐变滤光片的光谱特征参数.

在运动图像复原中，建立图像退化模型的关键是找到准确的点扩展函数(PSF)。提出了一种基于单幅图像的、改进的任意方向匀速直线运动模糊PSF的估计方法。利用基于图像频谱亮线灰度特征的方向鉴别方法鉴别模糊图像的模糊方向，利用微分自相关的方法对模糊图像的模糊尺寸进行计算，通过计算模糊图像沿二维直线运动方向不同距离的重叠度，来计算得到相应的PSF。通过开展仿真分析和成像实验，演示了PSF估计和图像复原过程。通过采用图像质量评价函数，将图像复原结果与现有算法进行对比，验证了所提出方法的有效性。

研究了反式－4－{[p－(N，N－二羟乙基胺基)偶氮苯]乙烯基}吡啶在N，N－二甲基甲酰胺(DMF)中的光限幅性能。实验结果表明，该偶氮化合物的DMF溶液对波长为532nm，脉冲宽度为8ns的激光脉冲具有很强的光限幅特性。理论分析表明，光限幅效应主要起源于材料的双光子吸收。利用双光子吸收模型拟合光限幅实验数据得到材料的双光子吸收系数β=1．6×10^－9cm／W。

针对一种新的高速转镜干涉成像光谱仪的工作原理,给出其光程差的计算方法及结果.通过设定相关参量,重新构建光程差方程,并给出光程差在不同参量情况下的计算结果图,比较不同参量的影响.给出的光程差方程,为高速转镜干涉成像光谱仪的设计及获得的光谱图复原提供参量依据.

介绍一种高速转镜干涉光谱仪原理，提出一种基于该原理的干涉成像光谱仪，该成像光谱仪有较大视场角，提高了扫描效率，特点是用带有倾角平面反射镜转动代替传统Michelson干涉成像光谱仪动镜的直线运动，解决了Michelson干涉成像光谱仪扫描效率低和不稳定的难题．

提出一种基于新型的分光方法的横向剪切分束器，分析了该分束器结构的分光原理，并对其用于干涉光谱仪中的效果进行了分析计算．该分束器同体积条件下较目前的分束器可以产生十倍以上的剪切量，应用到干涉仪中可以在获得高光谱分辨率的同时不增大仪器的体积和重量．同时，该分束器分光时，无光能返回光源，较Sagnac型分束器对光能的利用率提高了近一倍；相对变形Mach－Zehnder型结构易实现实体化．

介绍了高通量傅里变换成像光谱仪的概念，分析了其中使用的改进型Mach－Zehnder干涉仪的原理，计算出其光程差以及调制度．可以看出：要得到较好的调制图形，必须满足两像面夹角和像方孔径角都是小角的条件，且两个像点之间的横向距离和纵向距离越小越好．讨论了像面与探测器平面之间的横向和纵向偏差及CCD单元尺寸等因素对光谱仪调制度的影响．通过调节各参量，三种调制度都可以达到90%以上，能够满足光谱仪应用需求．

采用Z扫描技术对一种新的偶氮苯类化合物的三阶非线性光学系数进行了测量。实验结果的分析表明，该化合物具有较大的三阶非线性极化率；其三阶非线性主要来源于强的π电子离域性。