随着同步辐射光源中光束线的分辨率不断提高，衍射光栅成为影响分辨率的关键因素，因此，在将光栅安装到光束线之前，需要进行准确的测试。用长程面形仪测量合肥光源光电子能谱线所需的变线距光栅的线密度，光栅衍射角变化范围超出长程面形仪的测量范围，因此采用拼接测量。用数据重叠测试及数据处理方法，消除了转台定位误差，有效抑制了随机误差，使光栅周期测量的重复性有较大提高。不同重叠率的测试结果显示，测量一致性优于1.13×10^-6（RMS），满足了变线距光栅的测试需求。

声学多普勒流速剖面仪(ADCP)在海洋学中应用广泛, 是目前最主要的流速流量测量设备, 其关键部件是压电换能器, 用以发射和接收声学信号。该文结合ADCP仪器自身的发展, 梳理了ADCP压电换能器及其阵列的研究进展, 并对压电换能器及ADCP的校准方法进行简要概述。

利用2020年1月至2020年7月成都市温江区气象站L波段探空雷达资料，基于风场和大气折射率结构常数（Cn2）的比对分析，探究了风廓线雷达产品在成都地区的适用性。结果表明：风廓线雷达反演的水平风场与对应时刻L波段探空雷达测风资料在各高度层均呈显著正相关（p<0.05）。在低层（<2.5 km），风廓线雷达反演的水平风速较L波段探空雷达偏小，约0~1 m·s^-1，各高度层水平风速有效样本率在90%~100%波动；在高层（>2.5 km），风廓线雷达反演的水平风速较L波段探空雷达偏小，约0.5~2 m·s^-1，各高度层水平风速有效样本率在70%~90%波动。另外，风廓线雷达水平风向的有效样本率随高度上升呈波动增长趋势。在大气处于中等不稳定、弱不稳定、中性或弱稳定条件下，风廓线雷达Cn2廓线与对应时刻L波段探空雷达反演得到的Cn2廓线具有较好的一致性；在大气处于极不稳定或中等稳定条件下，风廓线雷达Cn2廓线与对应时刻L波段探空雷达反演得到的Cn2廓线虽呈现显著的正相关（p<0.05），但二者在数值上却存在较大的差异。降水是影响风廓线雷达反演精度的另一重要因子，降水条件下所测量水平风速的误差显著增大。

衍射光栅已被广泛应用于同步辐射光源软X射线与真空紫外光栅单色器中,光栅线密度偏差会直接影响单色器的性能。为了检测光栅线密度的偏差,本文在合肥先进光源预研过程中搭建了长程面形仪(LTP)系统。使用自准直仪对LTP检测光栅系统在26 μrad内的检测精度进行了标定。利用LTP对自主研制的760 line/mm与2400 line/mm等间距光栅进行线密度均匀性检测,使用干涉仪对760 line/mm光栅进行0级与1级衍射波前检测,并将检测结果与LTP测量结果进行比较。结果表明:系统标定的均方根误差为30 nrad,与干涉仪检测结果相比,两者同位置处的高度轮廓曲线具有较好的一致性。这说明搭建的LTP系统具有较高精度的检测光栅线密度的能力,为检测同步辐射光栅线密度的变化提供了平台。

为提高白光干涉轮廓仪的测试效率，提出了一种空间扫描范围自适应规划方法。构建了相应的测试系统，选择能量梯度函数用于系统最佳干涉位置的定位。使用ViBe算法对最佳干涉位置处电荷耦合元件(CCD)图像中的干涉条纹进行提取，并对提取结果进行二值化处理。实验结果表明，该方法能够准确识别扫描上下限位置。

采用CCD 光束分析仪研究经大芯径多模光纤传输后的出射光束，从输出光斑能量分布及出射光束质量两方面进行讨论，得到多模光纤的光传输特性。实验中以单模激光作为测试光源，进行了不同芯径及长度的多模光纤的传输实验。结果表明：多模光纤对入射光束具有整形作用，主要表现为光束质量下降，能量分布趋向均匀化。且光束质量恶化程度及光束匀化效果与传输用的多模光纤参数相关：光纤芯径越大，传输后的光束质量下降得越多，匀化效果越明显。多模光纤的传输长度同匀化效果亦呈正相关关系。多模光纤的匀化作用可为单模光源提供一种简单、有效的整形方案。通过选择不同参数的多模光纤可获得不同特性的准均匀光束，以适应特殊的激光加工需求。

月球是人类深空探测的前哨站。 月球卫星光谱测量是月表岩矿成分分析的主要技术方法。 鉴于月表比地球地形起伏还要显著, 有必要开展月球卫星高光谱数据的地形校正。 通过顾及宏观地形起伏和周围地形反射辐射的影响, 建立适合月表的Sandmeier辐照度模型, 并由此推到了月表反射率地形校正模型。 以月球虹湾地区KAGUYA卫星Spectral Profiler(SP)高光谱数据为例, 借助美国Lunar Orbiter Laser Altimeter(LOLA)高程数据, 计算了试验区坡度、 坡向, 以及入射角、 反射角、 地形可见因子等地形校正参数, 结合平坦月表接收的太阳直接辐照度, 实现了月球虹湾地区经向SP数据的反射率校正。 通过比较发现, 校正后反射率像元数量统计直方图近似高斯分布, 而且光照区的月表反射率得到了抑制,阴影区的月表反射率有所增强, 有效地消除了月表起伏地形的影响。

为提高长程轮廓仪（LTP）面型检测的精度，提出一种使用波面型等光程多光束分束器的LTP。该分束结构可将入射光束分成若干束等光强等光程的相干光。在理论上分析计算了傅里叶变换（FT）透镜焦平面上干涉条纹的位置和强度分布，探究了零级干涉主极大条纹宽度、振幅和±1级干涉主极大条纹振幅与多光束分束器各结构参数之间的关系。通过选取合适的参数设计了基于多光束干涉原理的新型分束器，并与传统分束器进行了仿真实验比较，设计了测量系统中的准直镜和FT透镜，在Zemax软件中建立了完整的光学系统模型，并对该模型进行了实验验证。结果表明多光束干涉长程轮廓仪可以实现对被测表面斜率的测量，其在探测面上的干涉条纹宽度比传统双光束干涉窄，光强也更加集中，可以提高LTP的测量精度。

针对长程轮廓仪中的一个重要光学部件分束器，设计了一种菲涅耳双棱镜对分束结构。其功能是将一束正入射平行光分成两束间距可变、强度相等且光程差为零的平行光。对菲涅耳双棱镜对结构特点进行了详细的描述，并对基于菲涅耳双棱镜对分出的两束光在傅里叶透镜后焦面上的干涉条纹振幅分布和能量分布做了理论分析和数值仿真。分析和仿真结果表明，菲涅耳双棱镜对不仅具有已有的等振幅分束结构同样的功能，而且能使长程轮廓仪探测精度更高。对比菲涅耳双棱镜对与已有的4种等振幅分束结构的性能发现，菲涅耳双棱镜对兼备结构简单、满足等光程条件以及分出的两束光间距可变等优异分光效果，可作为已有等振幅分束结构的一种替代结构。

为了研究磁控溅射方法制备的Zr膜的应力分布情况, 采用探针轮廓仪测量镀膜前后基片在1维方向上的形变, 根据镀膜前后基片曲率半径的变化和Stoney公式, 用自编应力计算软件计算出薄膜的内应力。结果表明, Zr膜中主要存在的是压应力, 且分布不均匀; 工作气压对Zr膜内应力影响不大, 但膜厚对Zr膜内应力影响较大, 且随膜厚的增加, Zr膜中压应力减小。