积分球出射光在远距离处的大辐照面上辐照均匀性及辐照度受出射光角度影响较大。针对这一问题，提出将复合抛物面聚光器逆用为复合抛物面反射器的积分球出射光角度调制方法。首先，研究复合抛物面反射器光束调制原理并推导抛物线方程；其次，分析复合抛物面反射器的参数对辐照面辐照均匀性及辐照度的影响，确定复合抛物面反射器的发散角与截取比等尺寸参数；最后，建立发散式太阳模拟器光学系统模型并仿真。仿真结果表明：复合抛物面反射器将积分球出射光半角由82°调制为25°；在太阳模拟器有效辐照面Φ1000 mm内，与未使用复合抛物面反射器相比，当复合抛物面反射器的截取比为20%时，辐照均匀性提高了0.24倍，为97.30%，辐照度提高了5.1倍，为553.54 W/m²，实现了远距离处高辐照均匀性的大辐照面模拟。

针对旋转抛物面反射器头灯近距离存在中心暗斑的现象, 提出平面大角度光源、平面大尺寸光源以及立体光源三种基于LED光源封装方式的解决方案, 并对其分别进行建模仿真。仿真结果显示, 立体光源对头灯近距离中心暗斑现象有明显改善作用。研究立体光源不同的凸起中心高度对头灯近距离光强分布的影响, 并制作出4种不同凸起中心高度的立体光源实物。结果表明, 凸起中心高度为0.9mm的立体光源安装在旋转抛物面反射器头灯内时, 其在25cm目标面上的照度均匀度由之前的9.6%提高至93.2%, 改善效果显著。

：利用红外热电堆阵列探测器作为光接收器，以小型化且能满足一定光谱工作范围和光谱分辨率为设计指标，根据光谱仪器设计理论和像差理论，设计了一种Czerny-Turner结构中红外平面光栅光谱仪。系统采用双离轴抛物面镜作为前置光路缩减了光学系统尺寸，采用超环面聚焦镜校正了像散。运用ZEMAX设计软件对中红外平面光栅光谱仪的前置光路、色散成像系统进行设计、优化和分析。最终分析结果表明，该系统光谱工作范围为8.04~13.96 μm，光谱分辨率优于80 nm，F数为2，光学结构特征尺寸约为150 mm×200 mm×70 mm，满足设计指标。

针对目前基于图像拼接法和鱼眼镜头法无人机载全景成像实时性低、成本高的问题，设计了一种微型无人机载实时全景成像设备。采用基于抛物面反射镜的折反射全景成像方式，通过无线通信实时获取机载全景图像视频，并利用投影变换展开成柱面全景图像，从而实时获得水平方向 360°、垂直方向286°范围内的大视场图像，提高了无人机载大视场成像的实时性，降低了系统成本，为进一步释读图像奠定了重要基础。

依据500 m口径球面射电望远镜(FAST)主动反射面工作原理及相关结构尺寸,基于反射面单元动态面形精度分析研究了FAST瞬时抛物面的拟合精度.首先,以反射面单元为研究对象,自节点开始推导考虑了机构运动的反射面单元动态面形精度计算方法.然后,提取不同区域19块反射面单元的各自9种初始面形工况,给出了分析算例.最后,基于单元动态精度特性,提出瞬时抛物面机械本体拟合精度及考虑馈源照明函数的半光程差拟合精度预估方法,并给出2种改善措施,即扩大可控区至300 m抛物面外一层节点靶标,及抛物面周圈节点靶标向球心、中心反向各自偏移4 mm.结果表明:反射面单元初始面形应优选面形精度RMS为2 mm的波浪式面板.改进控制策略后机械本体拟合精度提高至RMS为3.938 mm,优于RMS为5 mm的设计指标,此时半光程差拟合精度RMS为0.629 mm.该项研究对确定反射面单元初始面形及调节瞬时抛物面拟合精度很有意义.

为满足红外瞄具零位走动量数字化、高精度的检测需求，设计了基于电荷耦合器件(CCD)机器视觉技术的红外瞄具零位走动量检测系统。提出一种新的零位走动量检测模型，依据检测系统的技术指标及要求，设计了离轴抛物面反射式准直光学系统及针孔靶。为减小由相机倾斜引入的测量误差，建立了相机姿态自适应校正模型，并首次将其应用于零位走动量测量中。设计了图像判读软件，采用重心法对靶标中的圆斑中心进行定位，利用泽尼克矩的旋转不变性，对边缘像素点进行细分。成功研制了一台样机，加工装调后进行了测试实验，结果表明，系统的不确定度优于0.02 mil，能有效避免由相机倾斜引入的测量误差，满足红外瞄具零位走动量数字化、高精度测试要求。

硅基液晶(LCOS)空间光调制器件的特点是反射光成像，要求照明光束发散角小，均匀性好。对此，设计了由抛物型反光碗、复眼透镜、偏振分光棱镜、聚光镜等组成的用于LCOS 的照明系统，对抛物反光碗以及复眼透镜各参数的设计原理做了详细分析，具体包括光源出射角度，光源的总体长度，所需均匀照亮的尺寸，抛物反光碗各参数对出射角度的影响，其实现原理主要包括复眼透镜匀光理论。设计要求光源出射角度小于10°，总体长度为220 mm，均匀照明面积为20 mm×20 mm，最后给出聚光透镜组的设计结果，使光线聚焦到LCOS 表面，照度值要达到0.35 lx/m2，其不均匀度在15%以内。进一步使用Lighttools 软件，对其进行仿真，由照度曲线图和照度栅格图可知，设计结果满足设计要求。

高强度红外辐射模拟器用于模拟被导弹告警系统探测到的逼近导弹在3~5μm波段的红外辐射强度, 能够测试导弹告警系统的防御反应的性能和正常工作情况。高强度红外辐射能量由一个大型反射光学系统及其焦点上的强红外源设计实现。辐射投射强度可通过光学系统前的两组电机驱动的平行狭板以百叶窗的方式控制。对设备的能量均匀性及能量强度进行严格测试。结果表明: 设备辐射强度测试值均达到840W/sr, 且辐射均匀性达到了89%, 均满足设计使用要求。

介绍了采用准光方法激励圆波导产生旋转TE6 2模式的设计原理、测试方法和实验结果。该模式产生器由毫米波光学系统和开放同轴波导谐振腔系统组成:毫米波光学系统由角锥喇叭天线、双曲面反射镜、抛物面反射镜、修正抛物面反射镜等部件组成;开放同轴波导谐振腔系统由开放同轴波导谐振腔、圆波导、测试辐射喇叭天线组成。通过网络分析仪和毫米波近场自动测试系统测试表明:该模式产生器在频率为96.4 GHz附近产生的圆波导旋转TE6 2模式的纯度达到97%。