研究了滤光片对非色散可见成像系统获取污染气体柱浓度的影响。分析了滤光片的中心波长与入射角度之间的关系,发现滤光片的中心波长随入射角度的增大向短波方向移动,当入射角度为40°时,滤光片的中心波长漂移17.4 nm。探讨了不同滤光片对信噪比(SNR)、线性响应及灵敏性的影响。研究结果表明,可通过延长曝光时间或叠加图片增大SNR;半峰全宽为10 nm的滤光片具有较好的灵敏性;0.9以上的线性响应系数表明,半峰全宽为40 nm的滤光片仍满足非色散成像系统解析污染气体柱浓度的理论条件;半峰全宽为10 nm的滤光片的检测下限最优,约为4.475×10 ¹⁶ molecule/cm ²,获取污染气体柱浓度的滤光片最佳半峰全宽取值范围为2~40 nm之间。基于半峰全宽为10 nm、中心波长为450 nm的滤光片对某钢铁厂烟囱的烟羽进行了测量,获得了烟羽中NO₂柱浓度的二维空间分布图。

提出并实现了一种用光纤色散压缩脉冲为载波的上变频射频光载系统。该系统把传统的连续光载波替换为频率啁啾脉冲，利用传输光纤色散压缩脉冲宽度，增强谐波分量，使脉冲载波上的信号在接收端转换到脉冲高次谐波上，从而实现了远端上变频。该方法的特点是用低频本振就可实现高频微波信号的产生，发射端无需电倍频器、混频器，接收端只需用滤波器选择所需频率信号，系统结构简单。应用该方法实现了2 Gbit/s信号经60 km普通单模光纤传输后远端上变频到16 GHz、经过5.4 m无线传输后误码率低于10-8的射频光载系统，系统中只有一个光功率放大器，无光在线和预放大以及光滤波器和色散补偿。

大口径光学元件中频波前的准确评价已成为高功率激光系统中关注的焦点，元件中频波前均方根值是重要评价指标之一。根据波前中频检测频段及波前检测设备频响特性，将波前的中频区域分为两个检测频段，分别采用干涉仪和光学轮廓仪实现了中频波前均方根值的检测。采用大口径干涉仪可实现全口径波前中频区域低频段波前的检测，通过比对大口径干涉仪和采用小口径干涉仪结合分块融合平均方法的检测结果，提出采用分块融合平均方法也可检测相应频段全口径波前均方根。采用光学轮廓仪通过离散采样的方法检测大口径元件中频区域高频段波前均方根，针对不同离散采样方式的实验结果表明: 3×3的采样方式能满足对410 mm×410 mm口径元件中频区域高频段波前均方根的检测。

针对复杂背景下的红外弱小目标检测问题，提出了一种基于形态学带通滤波和尺度空间理论的红外弱小目标检测算法。采用形态学带通滤波对红外图像进行预处理，得到红外弱小目标的潜在区域；利用高斯差分算子获得预处理后的红外图像的尺度空间，并通过尺度空间的极大值检测获得候选目标的位置和尺度；通过对候选目标的信杂比进行阈值化实现红外弱小目标的检测。实验结果和现有方法的对比证明了算法的有效性和稳健性。