为满足高速飞行器对目标快速识别和打击的需求, 针对大观测场高速机载光电探测系统像质退化严重、像质补偿元件机构复杂、像差校正实时性较差的问题, 提出采用可变形反射镜作为动态像质补偿器对传统高速动态成像光学系统像质进行补偿和改进.利用基于像清晰化函数最优化的自适应光学动态像质补偿技术的优化算法对系统动态像差进行闭环实时校正, 通过仿真对所提出的方法进行可行性分析和验证.仿真结果表明: 与校正前相比, 该校正方法使光学系统在60°大角度观测场内泽尼克动态像差变化量的峰谷值最大下降17.5%, 点列图弥散斑均方根半径降低至10.61%, 校正后的系统残余像差小, 在整个观测场内, 像质均接近光学衍射极限.

为了研究线性相位反演(LPR)技术在自适应光学系统中的应用,在实验室搭建了一套基于该技术的自适应光学闭环实验系统,利用19单元变形镜对动态像差进行了实时闭环实验。实验对由变形镜产生的系统像差定标,得到远场定标图像,利用远场实测图像和定标图像之间的光强分布变化量直接复原出变形镜驱动器电压,控制变形镜校正像差。实验数据表明,基于线性相位反演技术的自适应光学系统可以对一定大小的动态像差进行实时闭环校正,并有较好的校正效果,论证了这种系统的可行性。这种系统硬件结构简单,算法运算量很少,速度很快。

共形结构不仅具有良好的空气动力学性能，且不存在由于表面不连续造成的热梯度等问题，因而采用该结构的导弹整流罩更有利于导弹系统作战性能的提高。但共形结构中采用的非球面罩曲面使整流罩表现出许多不同于球形结构的动态特性，这给导引头中光学系统的设计带来很多困难。在分析共形结构一阶特性的基础上，利用矢量像差理论详细分析该结构中初级像差产生的原因及特点，并提出通过控制元件的倾斜和偏心来平衡所有观察视场中像差的方法。软件分析结果表明：加入倾斜偏心元件后可适当放大小观察视场中的像差，共形整流罩在各观察视场中具有较为稳定的像差特性，有效地改善了该结构的成像质量。

研究了人眼在近视力状态下自动调节产生的动态像差。采用哈特曼夏克(Hartmann-Shack, H-S)原理研制了一套可诱导人眼屈光调节,并能测量不同调节状态下人眼像差的测量仪。诱导原理为用视标在人眼近距离范围内移动以诱发人眼屈光调节,哈特曼夏克传感器同时进行像差的测量,可以获得人眼调节时的视觉信息。与干涉仪测量同一像差板进行相比,像差仪的测量精度均方根(RMS)值为λ/50,重复性为λ/500,具有较好的测量精度和重复性。在测量的10人19只眼中,最大的诱发调节幅度为8.6D,一般可诱发调节幅度为3～8D之间,占总人数的84%。