利用光程倍增光纤陀螺的奇、偶时隙输出之间的相关性对陀螺零偏误差进行相关抵消处理。为了验证该方法的有效性, 将光程倍增光纤陀螺置于室温, 以100 s滑动平均, 其每秒输出的奇、偶零偏为-0.1°/h、0.08°/h, 利用相关抵消的方法处理后, 其零偏得以修正且零偏稳定性从0.008°/h提高至0.002°/h.该相关抵消的信号处理方法快速简便且有效, 为光程倍增光纤陀螺的精度优化提供了新思路.

通过理论与实验研究了光学厚度对Tm³⁺:YAG材料光谱烧孔孔深的影响。提出了一种用于分析光学厚度对光谱烧孔孔深影响的新模型。该模型从理论上推导了烧孔孔深与光学厚度的关系。根据提出的理论模型，当温度大于4 K时，通过选择合适的光学厚度可以使光谱烧孔孔深得到最大值。最后通过使用合适的激光与Tm³⁺:YAG材料所形成的光谱烧孔实验证明了实验结果与理论分析是相一致的。

利用近红外光谱在不同光程下对山茶油中掺杂大豆油的掺伪量进行定量检测研究,着重分析光程对掺伪量检测精度的影响.将大豆油按一定质量分数掺入山茶油获取实验样本,掺伪质量分数范围为1%～50%.利用QualitySpec型光谱仪采集样本在不同光程(1,2,4,10 mm)下的透射光谱,通过对比不同建模方法、预处理方法及建模波段范围所建立的掺伪量定量预测模型,分析光程对掺伪量检测精度的影响.研究结果表明,光程由1 mm增加到4 mm时,掺伪量定量预测模型性能随着光程的增加而逐渐变好,检测精度逐步提高;光程由 4 mm增加到10 mm时,掺伪量定量预测模型性能变差,检测精度下降,4 mm为较优的光程.在1,2,4和10 mm下所建立的较优掺伪量定量预测模型的预测集决定系数(R2P)和预测均方根误差(RMSEP)分别为0.923,0.977,0.989,0.962和4.58%,2.54%,1.72%,3.20%。

为了提高陀螺的精度,提出了一种新型双光程光纤陀螺.在光纤环两端各连接一个偏振分束器,使得偏振光依次沿保偏光纤的快轴、慢轴传输两圈,其有效光程加倍,进而实现陀螺的Sagnac效应加倍.针对该光纤陀螺在温度场扰动下的非互易问题,分析了其特殊结构带来的温度致非互易误差,利用有限元分析法建立了相应的Shupe误差模型,并对光纤环90°熔点位置、光纤环折射率温度系数改变对Shupe误差影响进行了相应的理论计算与仿真分析,结果表明90°熔点置于光纤环中点或者选用折射率温度系数满足特定条件的光纤环可减小其Shupe误差.

光路系统的偏振误差极大地制约着双光程光纤陀螺精度的提高。为了提高新型双光程光纤陀螺的精度，利用相干矩阵和琼斯矩阵对光路中光学器件和熔接点的光学参数进行描述，通过分析顺时针光波与逆时针光波中耦合次波列与主波列间的相干叠加机理，建立了相应的偏振误差模型。利用Matlab以接近于工程实际的参数设置，对光路系统中熔接点、各光学器件缺陷对偏振误差的影响进行了仿真分析，并在此基础上提出了一种可有效抑制双光程光纤陀螺偏振误差的尾纤匹配法。仿真结果表明，通过适当的尾纤长度匹配，双光程光纤陀螺的偏振误差由0.145°/h减小为0.017°/h，其随温度变化的峰谷值也由0.25°/h减小至3×10-4°/h，双光程光纤陀螺的偏振误差得到有效抑制。

为了降低环形腔的环境振动敏感度，设计了一个四柱支撑环形腔。利用有限元数值模拟的方法，通过改变支柱的支撑位置和支柱直径，对环形腔进行数值模拟，得到了环形腔光程变化量随各参数变化的关系曲线。结果表明，通过选择适当的支撑位置和支柱直径，可以使得光程变化量趋近零，光程对振动不敏感。该方法对于高稳定环形腔的设计具有重要的指导意义。

对法国试验客体(FTO)的3 m照相系统建模,利用Monte-Carlo方法模拟X光子输运过程,得到了系统的散射分布和系统器件对散射的贡献.结果表明:后保护锥是系统散射的主要来源,对于任意一点,后保护锥的散射占总散射的75%以上.FTO的散射主要是FTO外层材料和边缘的散射,这部分散射占客体总散射的90%以上.利用坡度准直器对系统散射严重的区域进行的降散射,表明坡度准直器是一个很好的降散射器件,能有效提高图像质量.

对一种新型自倍频激光晶体Yb:YAB 的能级结构和光谱特性作了分析,利用准三能级的耦合速率方程,得出了LD端面泵浦条件下激光输出的解析表达式.讨论了晶体温度,晶体的有效光学长度,以及输出镜的反射率等因素对激光输出强度和发光阈值的影响.从理论上对LD端面泵浦的新型全固态Yb:YAB激光器的光学特性进行了系统的计算和分析.

有机电致发光器件的Fabry-Perot光学微腔效应导致在一定波长处的发射峰强度增加、宽度压窄,因而在有机彩色显示中受到人们的重视.阐述了有机电致发光的Fabry-Perot光学微腔的发展、微腔结构和微腔效应的各种表现和理论表征.