为了提升产品的可靠性,设计了一款工作在8～14 m波段的光学被动式无热化红外镜头。该镜头无需调焦即可在宽温度范围内清晰成像。系统选用可压型加工、适合大批量生产的新型硫系玻璃。本文中的光学镜头选用三片式结构,基于折/衍射原理设计而成,是一款光学被动式无热化镜头。该镜头的焦距为42 mm,F数为0.9,可匹配像元大小为14 m、像元数为640×512的非制冷长波红外探测器。这种镜头在-40 ℃～50 ℃温度范围内以及在全视场范围内均能清晰成像,其调制传递函数(Modulation Transfer Function, MTF)在工作温度和全视场范围内均大于0.38@36 lp/mm,接近衍射极限。

为满足昼夜观察的需求，设计了一款大相对孔径的可见光/近红外波段的复消色差物镜。在可见/近红外波段，分析了光学玻璃材料的色散特性，为复消色差物镜的光学设计工作提供了理论支撑。设计结果显示：选择合适的光学玻璃材料，二级光谱得到了很好的校正。物镜焦距7.4 mm，相对孔径1∶1.2，视场为44°，畸变为-0.7%，系统总长为15.5 mm。此共焦型物镜在光谱范围486~950 nm 条件下，实现了无需调焦满足昼夜观察的使用需求，可广泛应用于安防监控、车载镜头等领域。

基于自行研制的新型液体射流的激光诱导击穿光谱(LIBS)实验装置，研究了实验条件(如积分延时、激光能量等)对金属LIBS谱线强度的影响。实验获取了K2Cr2O7、Pb(NO3)2和CdBr2水溶液样品在532 nm激光激发下的等离子体发射光谱，标识了Cr、Pb和Cd等重金属元素的特征谱线，获得Cr、Pb、Cd的探测限约为0.32、15.6、57.6 mg/L，展示了液体射流LIBS用于水体中重金属快速检测的能力。