针对传统调频连续波激光干涉位移传感器存在谐波串扰和动态测量范围较小的问题，研制一种具有三个独立法布里-珀罗干涉仪探测光路的三通道位移测量系统，该系统包含三个芯片，使用多芯片处理可以提高运算速度。通过信号线等长和软件来控制各芯片的同步测量，可以解决各独立通道测量不同步的问题。实验结果表明，各通道对速度为1 mm/s的运动目标的同步性测量误差仅为0.46 nm，600 mm行程的位移测量误差的标准差小于3 nm，线性拟合系数在0.99997以上，说明该系统可以实现三维运动目标的位移测量。

为了更准确获取反映植物生理状态的荧光动力学曲线，基于光合作用电子传递过程研究了植物光合作用参数测量技术。采用可变光脉冲技术将植物光合作用过程分段为快相与弛豫过程，并测量激发光诱导产生的荧光动力学曲线.对激发光带宽与响应时间进行了定量分析；对I-V转换单元与MFB滤波器进行了设计与仿真分析，获取快相荧光动力学信息；采用同步脉冲采样积分技术，对微弱弛豫荧光进行积分，实现了快相与弛豫荧光动力学曲线的完整测量，并结合非线性拟合算法获取光合作用参数.测试结果表明，系统信噪比达到23.8 dB；暗适应与光适应下，本系统所测Fv/Fm与Water-PAM测量结果的线性相关系数分别达到0.980和0.997.该研究结果为植物光合作用研究及过程参数测量提供了一种测量手段.

连续可调谐均匀单色照明光源系统作为CCD辐射参量定量化专用测试系统，可用于CCD相对光谱响应度的测量。它与传统的测试装置相比，能够实现光谱分辨率1 nm的光谱响应度定标。但是其采用的大功率氙灯超高压供电引入了测试光源不稳定的问题，导致传统分时测量方法引起的测量不确定度较差，不能满足高精度遥感仪器的定标需求，因此提出了同步采样的方法。从理论和器件噪声模型出发，分别对两种方法的测量不确定度进行分析，得出同步采样的方法测得的定标不确定度优于1.03%，与传统分时测量方法相比不确定度提高了43%。分别采用两种方法对目标探测器进行了CCD相对光谱响应对比测试，结果显示，同步采样的方法获得的CCD相对光谱曲线更平坦，与出厂数据相比离散程度更低，进而验证了分析结论的正确性。

基于香农采样定理和傅里叶频谱分析，通过模拟数字全息光栅的实验，对非同步采样数字全息图的一些基本问题进行了分析。模拟实验结果表明：全息图透射率函数中的低频调制现象随非同步采样光栅空间频率的增大而变得更明显；全息图再现过程中的频谱泄漏使再现波前发生高频起伏，其影响大小取决于非同步采样的偏离程度，与光栅本身的空间频率无关。另由数值模拟实验表明，频谱泄漏对再现波前的影响可通过数字全息图加窗切趾方法来抑制，以提高再现像质量。