针对传统激光对中方法数学模型复杂、求解困难的不足, 提出一种基于聚焦物镜与PSD的激光对中测量方法。该方法利用光学系统中视场与焦距的关系以及相似三角形的原理得到不对中的角度偏差和平行偏差, 测量原理简单, 求解方便。实验结果表明, 当平行偏量和角度偏量的测量范围分别为0.5 mm~1.5 mm, 0.047 7°~0.143 2°时, 平行偏量测量误差范围为0.035 mm~0.207 mm, 角度测量误差范围为0.000 2°~0.012 8°。最后对系统测量误差进行分析并提出一种消除安装误差影响的方法, 给出了计算公式。

为了提高两步相移干涉测量术的相位重建精度, 提出了一种基于分区背景估计的相位盲解调算法。该算法选取干涉图中的一系列零值点作为种子, 围绕种子生成Voronoi图, 并将干涉图划分为若干区域, 将区域内全部点背景设置为种子点背景, 最后拼接为完整背景。对该算法进行了数值模拟和实验分析。数值模拟结果表明, 理想情况下该算法解调相位的均方根误差(RMSE)接近实际背景法。实验结果表明, 相比传统低通滤波方法, 该算法解调相位的RMSE降低了16%。

提出了一种基于特殊点的两步广义相移干涉相移值提取算法。搜索干涉图中满足特殊要求的点位置并利用相移值和特殊点数据关系计算得到相移值。根据是否需要记录物光和参考光图像分为盲提取和非盲提取两种方式。进行了理论分析、模拟仿真及实验验证。实验结果表明，该算法在速度和精度上达到同类算法的水平，在干涉条纹数少于1时相移提取值精度优于同类算法。

：针对目前砷化镓吸收式光纤温度传感技术的数据解调方法叙述不详解且解调精度不高，本文以砷化镓光纤温度传感器的吸收光谱随温度变化的关系为基础，研究了一种基于光谱分析的砷化镓吸收式光纤温度传感技术的温度解调方法，提出一种新的数据处理流程。本文采用标准温度测量系统验证了该解调方法和数据处理流程。结果表明，在25℃~70℃区间内，测量精度小于±0.1℃；在70℃~250℃区间，测量精度小于±0.7℃。

针对国内工业内窥镜只限于观察, 无法满足工件三维尺寸测量的现状, 设计了一种探头外径为6 mm并且可以向任意方向弯曲的三维测量工业内窥镜, 并介绍了该内窥镜的双目光学系统及镜体内部结构的设计。首先, 基于双目立体成像的原理, 提出了一种具有双物镜、单图像传感器的新型双目光学系统。其次, 根据光学系统的技术要求, 设计了内窥镜的头部结构。考虑到一些工件内部结构比较复杂, 分别设计了内窥镜的可弯曲结构以及后部操控机构以方便一些精密工件的检测。最后, 通过三维图像处理软件对待测物表面两个特征点进行长度测量试验, 得到了两个特征点的间距。实验结果表明: 待测物表面两个特征点的长度测量误差在±0.2 mm内。该系统基本实现了工业内窥镜的三维测量功能。

太赫兹时域光谱（THz-TDS）技术从实验室走向实际应用亟需信号获取速度的进一步提高。利用音圈电机平台实现了快速光学延迟线，在此基础上建立了快速扫描太赫兹时域光谱系统。经测试，快速延迟线的扫描频率目前可达70 Hz，时间窗口可达100 ps以上。与传统的步进扫描方法相比，系统利用快速扫描方法（扫描频率为1 Hz）能够获得同等品质的信号，而测量时间却缩短为前者的1/360，极大地提高了太赫兹信号的采集速度。这种利用音圈电机平台实现太赫兹时域光谱快速扫描的方法对于太赫兹快速光谱成像技术的研究具有参考意义。

光流控是一项将光学和微流控技术结合起来，在微芯片上实现部分种类细胞计数、分选等功能的新技术。近些年来伴随着光流控技术的蓬勃发展，流式细胞仪小型化、价格下降以及更紧凑的趋势逐渐明显，而这将会给医疗保健诊断以及某些疾病的预防检测带来极大的便利。对目前该领域液流控制、照明及探测光学、新型分选装置等方面的最新进展进行了介绍。

运用透射式太赫兹时域光谱技术提取可区分回波样品折射率, 主要依靠测得信号的相位差计算得到.具体有两种方法: 一是利用参考脉冲和太赫兹波第一次透过样品的脉冲信号, 二是利用太赫兹波第一次透过样品的脉冲信号和经样品内部反射两次后的第二个透射信号.实际操作中入射光束与样品表面法线存在夹角, 该夹角不易测量, 计算时通常忽略, 这会最终引起折射率的测量误差, 且该误差与选用的折射率提取方法有关.在分析两种方法因夹角引起误差的基础上, 提出一种全新的折射率修正方法, 该方法能从理论上消除夹角引起的误差, 同时实验验证了该方法的有效性.