针对高温高速尾喷流场速度的快速准确测量问题，提出了一种基于微粒示踪的燃烧尾喷流速场测量方法。通过主动向尾喷流中添加具有灰体辐射特性的金属微粒，采用合适的观测参数对其进行高速成像，结合灰度分布互相关评估微粒图像的最大互相关度，从而获得流场速度。利用同轴射流火焰系统对测量方法开展了流速测试研究。结果表明，射流速度90~140m·s-1内测量值与一维理论值相对偏差不超过5%，微粒吹送速度0.02~0.1m·s-1下流速测量值相对偏差低于0.35%，验证了所提方法适用于类似航空发动机试车尾喷流场速度测量的应用场景。

针对传统光学元件增透的方法中存在物理、化学性质的限制而导致热失配、稳定性不足等问题, 提出了对光学表面直接加工圆球和圆锥形两种微纳结构的增透方式; 构建了两种微结构模型并以0.38~0.9μm的入射光在不同入射角的条件下对二者进行数值仿真; 分析了两种模型随波长与入射角变化的反射率、透射率和电场的变化情况, 并对两种实验元件进行实验测试; 结合两种微纳结构的仿真和实验数据结果进行对比, 获得了两种微纳结构对光透射性能的影响情况。结果表明: 入射光波长由小增大时, 光学元件透射率增大, 并随着波长继续增大透射率逐渐趋于稳定。可为表面微纳结构对光透射性能的影响研究, 以及对微纳光学器件的优化设计、制造提供参考。

为了准确诊测轴系振动特性, 基于激光多普勒的频移原理, 提出一种能同时测量旋转轴系弯曲振动、扭转振动和轴系旋转速度的方法。设计了能分离弯扭振动的多普勒外差干涉光路, 结合光学差拍及参考光技术, 构建了测量系统数学模型。对影响激光多普勒弯扭振动测量的主要因素进行了分析, 讨论了各参量对测量结果的影响, 并给出了相应的测量不确定度。在置信水平为95%时, 瞬时转速的不确定为0.079 r/min,弯曲振动速度分量的不确定为0.001 4 mm/s, 其精度能满足旋转状态下轴系振动的综合测量要求。