为解决合成孔径成像激光雷达受制于相干天线定理的问题，扩大成像视场，提高相干收发光学系统效率，提出并研制了基于4×4尾纤式微透镜阵列接收的相干收发光学系统，建立了全视场光学系统耦合效率计算模型，完成了高精度的收发光学系统集成装调及系统光学效率测试。结果表明：发射链路与16路接收链路的光轴最优偏差优于4″，中心视场光学系统效率优于73.1%，全视场光学系统效率优于65.5%，可满足激光雷达成像试验要求。

为进一步优化传统反光杯在匀光、防眩光等方面的问题，基于Zemax仿真软件设计出了一种匀光性能优越的鳞甲反光杯。仿真结果表明，在杯前25 m处的配光屏幕上，最大光照强度为234 lx，中心HV点的光照强度大于0.80 E_max，各指标均符合国标GB 25991—2010《汽车用LED前照灯》的要求。将鳞甲反光杯与微透镜阵列相结合，使配光屏幕上的最大光照强度减小至59.51 lx，在各项指标仍符合国家标准的情况下，该系统的光斑能量更加均匀，且中心区域的光强进一步降低，光斑边缘过渡更加柔和，防止汽车远光灯产生眩光的效果更好，可以大量应用于汽车前照远光灯。

目前手机摄像头已经具备在空间（x-y方向）和深度（z方向）维度上获取成像信息的能力，而在光谱维度的信息获取上一直停留在RGB三色上，受困于手机平台的尺寸限制，传统的成像光谱仪很难嵌入。本文基于多通道阵列滤光片、微透镜阵列成像和一体化集成制造技术，完成了系统整体设计、关键部件设计制造、整体装配，并实验验证了光谱成像。系统整体物理尺寸小于Φ6×6 mm，光谱分辨率为8 nm，光谱范围为0.53~0.68 μm。实验研究表明，对不同颜色的实物成像，可以获得物体任意部位的光谱曲线，验证了快照式光谱仪的设计指标。该光谱仪具备了嵌入手机的基本条件，此研究有望推动成像光谱仪在手机上集成应用。

为了提高微透镜阵列单点金刚石车削的加工精度与一致性，提出了加工误差的理论模型，并针对其补偿方法进行了理论分析和实验研究。将微透镜阵列加工等效为自由曲面加工，通过建立单点金刚石慢刀伺服切削模型，计算了理论曲面在每一个切削点处沿切削方向的曲率半径；结合刀具等效倾斜角模型和机床加工时延模型，进一步得到了慢刀伺服切削微透镜阵列误差面形的理论预测值。然后，使用原位测量设备测量处理得到实际加工误差，将面形误差理论值与实际加工误差测量值比较，并将面形误差理论值预补偿到加工程序中。实验结果表明，面形误差理论值与实际加工误差测量值具有一致性，两者偏差在［-0.7 μm，0.3 μm］；补偿加工后微透镜阵列的PV值从5.4 μm降低到0.6 μm。所提出的微透镜阵列的单点金刚石车削加工与补偿方法能够预测误差面形，显著提升面形精度与一致性。

Multi-beam laser processing is a very popular method to improve processing efficiency. For this purpose, a compact and stable multi-beam pulsed 355 nm ultraviolet (UV) laser based on a micro-lens array (MLA) is presented in this Letter. It is worth noting that the MLA is employed to act as the spatial splitter as well as the coupling lens. With assistance of the MLA, the 1064 nm laser and 532 nm laser are divided into four sub-beams and focused at different areas of the third-harmonic generation (THG) crystal. As a result, the multi-beam pulsed 355 nm UV laser is successfully generated inside the THG crystal. The measured pulse widths of four sub-beams are shorter than 9 ns. Especially, the generated four sub-beams have good long-term power stability benefitting from the employed MLA. We believe that the generated stable multi-beam 355 nm UV laser can meet the requirement of high-efficiency laser processing, and the presented method can also pave the way to generate stable and long-lived multi-beam UV lasers.

基于仿生复眼的视觉优势，分析了仿生复眼的研究进展，对复眼的成像原理及部分昆虫复眼的结构进行了研究。根据生物复眼的结构形态，设计了六边形紧密拼接形式的曲面微透镜阵列及转像系统。同时，为了防止相邻子眼间的成像光束串扰，设计了单个光阑长度为1.5 mm的光阑阵列，实现了各子眼的单通道成像。根据光瞳衔接原则，对微透镜阵列和转换系统进行组合并优化。整个复眼的口径为8.66 mm，视场角为121°，每个子眼的口径为500 μm，子眼视场角为6°，在90 lp/mm处，复眼系统的MTF值均大于0.3，其RMS半径均小于艾里斑半径，系统成像质量达到设计要求。为满足3D增材制造工艺需求，设计了复眼系统的机械结构。公差分析结果表明，3D增材制造工艺可以满足系统的像质要求。