提出了一种基于空间光程差调制的条纹位置测量方法, 用于恒星干涉仪条纹搜寻和条纹追踪.来自基线两端的两光束合束时, 通过合束器在两光束之间引入一个倾角, 用以实现静态的空间光程差调制.使用成像透镜将静态光程差调制得到的白光干涉条纹成像到CCD探测器上.白光条纹位置的偏移与两光束之间的光程差大小相关, 使用获得的干涉条纹实时计算白光条纹位置, 测量出两束光之间的光程差, 用于延迟线的实时光程差补偿, 从而可以稳定干涉条纹.数值模拟和实验结果表明, 采用该方法获得的最大光程差测量误差为0.159 μm, 小于数值模拟和实验所用宽带光的平均波长0.555 μm, 测量精度满足条纹相干的要求.与时间调制方法相比, 该方法原理和算法简单, 且对于大气扰动更不敏感.

基于随机电磁光束相干和偏振性的统一理论和交叉谱密度矩阵传输公式, 将杨氏双缝干涉实验作为双缝衍射现象来处理, 在考虑缝宽情况下, 研究了厄米-高斯电磁光束在杨氏干涉实验中的偏振度变化, 讨论了入射厄米-高斯电磁光束的偏振度、自相关和互相关长度、模阶数和双缝的遮拦比对观察屏上偏振度的影响。结果表明: 观察屏上的偏振度随双缝面上偏振度和互相关长度的增加而增大, 随自相关长度减小而增大;当模阶数为偶数时, 观察屏轴上偏振度取极大值, 模阶数为奇数时, 取极小值。

将杨氏干涉实验作为双缝衍射现象处理, 以部分相干厄米-高斯(H-G)光束为例, 研究分析了多模部分相干光的杨氏双缝干涉光强和干涉条纹可见度的空间分布。数值计算说明, 多模部分相干光束的空间相干参数、模阶数和缝遮拦比对衍射场中光强的空间分布(干涉花样)都有影响。当多模部分相干光的阶数为奇数时, 轴上光强与光束的相干性会出现相消干涉;当多模部分相干光的阶数为偶数时, 轴上光强与光束的相干性会出现相长干涉等。

从惠更斯-菲涅耳衍射积分公式出发，对飞秒光脉冲在杨氏实验中的光谱移动和光谱开关做了研究和数值分析.结果表明，飞秒光脉冲在杨氏实验中也会出现光谱移动和光谱开关.一般情况下，光谱开关与脉冲宽度、载波频率、遮拦比和场点位置有关.光谱开关的数目随遮拦比的减小而减小，而发生光谱开关处的相对光谱移动随载波频率和脉冲宽度的减小而增加.因光谱开关极小值Smin=0，所以光谱开关属于奇点光学现象.可通过适当改变遮拦比来实现信息编码和信息传输.

研究了平面波经过螺线型相位板后产生的涡旋光束, 经双缝干涉后在干涉场中干涉条纹的分布情况。详细介绍了涡旋光束的拓扑荷数对干涉条纹分布的影响。发现同平面波的竖直干涉条纹相比较, 涡旋光束的干涉条纹, 从顶部向底部看去, 沿着横向出现移动, 并且移动的大小和方向与拓扑荷数的取值有关。通过观测干涉条纹, 可以得到涡旋光束的拓扑荷数。涡旋光束由于携带轨道角动量可应用于新型的光信息编码与传输, 研究结果可望在这种新型的光信息编码与传输中得到应用。