为了满足原子钟时频比对的工程应用需求，研究了基于波分复用的光纤时频传递方法，时间传递采用双波长双向比对远程端补偿的方法，频率传递采用单波长前置补偿的方法，实现了1PPS时间信号和10 MHz频率信号的高精度同纤传递。分析了光纤时间传递原理和光纤频率传递原理，进行了设备本底噪声测试，并在102 km长的实地光纤链路上进行了时频同传测试，实现了稳定度为3.4×10-14@1 s、1.5×10-15@10⁴ s的10 MHz频率传递。通过设备时延和色散的校准，实现了稳定度为15.7 ps@1 s和3.9 ps@1000 s，不确定度为25.3 ps的时间传递，满足了以氢原子钟为守时时钟的时频基准间的长距离比对需求。

薄膜晶体管-液晶显示行业(TFT-LCD)高精细产品需求越来越多, 尤其当8.5代及以上大世代线生产手机等小尺寸产品时, 彩膜曝光机的曝光均一性及叠层(Overlay)精度难以保证的问题突出, 影响大世代线高精细产品的开发及生产。通过对彩膜曝光机自动补偿功能的研究, 发现使用曝光机的间距(Gap)自动补偿, 将差值自动补正到每个区域(Shot)中, 使每个区域曝光间距更接近实际间距, 使区域间间距差异变小, 可以保证曝光均一性; 另外, 通过使用曝光机的新型光路自动补偿系统, 根据每枚基板整体形变和黑矩阵(BM)工艺的区域形变的实际形变量进行更有效的补偿, 得到更匹配BM的区域形状, 可以提高叠层精度。当彩膜曝光机可以保证曝光均一性和叠层精度, 则可为大世代线开发和生产更多小尺寸高精细产品提供支持。

为实现对LED显示屏的亮色度校正, 研究了一种可自动对LED显示屏死灯位置进行补点, 并适用于图像采集过程中存在图像倾斜情况的灯点定位排序算法。首先对图像进行二值化处理, 计算出所有灯点的中心坐标; 然后通过极值法和二向排序法完成了图像中4角灯点的预定位; 接着利用线性归类排序法对边界点进行定位排序, 通过差值筛选法定位死灯并自动补点, 利用边界点坐标与死灯位置理论坐标对所有直线进行归类排序, 完成显示屏所有灯点的定位排序。最后介绍了LED显示屏亮度均匀性计算方法, 通过亮度校正实验验证灯点定位排序结果的准确性。实验结果表明, 校正前显示屏亮度均匀性为73.7%, 校正后显示屏的亮度均匀性提高至98.7%。显示屏亮度均匀性已经达到人眼可接受的范围内, 校正效果较好, 灯点定位排序精度较高。

在车载激光雷达系统中, 雪崩光电二级管(APD)检测微弱光信号时, 其增益和灵敏度受温度偏移影响, 导致输出信号失真, 进而影响系统测距精度、实时性与稳定性。设计了这一种带有温度控制与温度补偿功能的APD驱动电路。温度控制模块由TEC制冷器、TMP117温度传感器等器件组成。温度补偿模块采用DS1841芯片。此设计以温控为主, 温补为辅。由于TEC具有热惯性, 温控模式不能立刻使温度达到设定的目标值, 此时温补模式将被触发, 自动补偿合适的APD偏压, 达到温补目的。实验测试表明, 温控模式的控制精度为±0.3℃, 温补模式的偏压相对误差小于0.5%, 系统的测量精度与稳定性显著提高。

为了提高光电轴角编码器的细分精度，提出一种光栅条纹光电信号正弦性偏差的自动补偿方法，依据编码器精码转换的方波信息实现精码信号的自适应采样，完成光电编码器精码时域信号向等间隔空域信号的转换；通过实际采集24位光电编码器周期光栅条纹光电信号，并对其离散幅值序列做频谱分析，揭示了高精度光电编码器信号正弦性偏差的主要谐波成分并建立波形方程；根据光栅条纹光电信号的数学模型及幅值细分原理，建立了信号细分误差的补偿模型；采用粒子群优化算法辨识波形方程中的7个待定参量，并对信号进行修正。应用细分误差补偿模型对补偿前后的细分误差进行分析，结果表明，编码器光电信号的细分误差峰值由0.923″降低到0.316″。该方法可实际应用于编码器系统，能够提高编码器的环境适应性和测角可靠性。

用理想倍率元件进行匹配，对4种液体光学补偿通用构架模型分析推导，得出如单液面、双液面、液体中的反射及透射等诸多平行光路中补偿光学结构的数学模型。设计和演变的光学结构是在液体中置反射镜，光线两次通过液体自然表面，再与理想倍率的平板或施密特棱镜匹配所构成的，水平定向和坡度定角精度能够达到0.01″。给出液体补偿方式匹配表对文中未举例的其他液体光学补偿结构的构成和演变方式具有指导意义。最后对设计的结构补偿误差进行分析和实验验证，给出水平补偿曲线、横摆补偿曲线和像旋补偿曲线。

在偏振模色散(PMD)自动补偿技术中，如何根据反馈信号得到相应的控制信号，使补偿速度跟随偏振模色散变化始终是该技术的一个核心问题。提出了一种新颖的自适应抖动跟踪算法，完成了以微波信号为反馈的多自由度的一阶偏振模色散自动反馈补偿系统的跟踪补偿实验。算法成功地解决了传统算法在跟踪搜索过程中易陷入局部极值的问题，有效地克服了系统中的重要控制器件偏振控制器的磁滞现象以及动态补偿时跟踪搜索过程中易出现的瞬间恶化现象。实验结果表明该算法在对出现突发偏振模色散扰动后自动进行补偿的响应速度在ms量级，最快能达到1～2 ms。