发光二极管（LED）的光强空间分布特性决定了它能否满足特定场合的应用。大功率LED 由于发热量大，其绝对光强空间分布(LISD)的测试也必须在特定热沉温度下进行才能得到准确可靠的结果。设计了一个可对大功率LED 进行热沉温度控制且快速实现LISD 自动测试的系统。该自动测试系统基于LEDGON-100 测角光度计及其高精度的二维旋转台，配合测试适配器、温度控制器、光度探头、Keithley 2400 源表和测试软件组成。测试软件基于Delphi 程序语言开发。在控温条件下，该LISD 自动测试系统稳定可靠，测试时间大大缩短，测试结果实时直观。利用该自动测试系统对具有朗伯型和蝙蝠翼型两大LISD 类型的LED 进行测试,获得它们的二维LISD 和三维LISD。实验结果表明：随着热沉温度的增加，光强绝对值下降，而相对LISD 却不变。

道路照明的首要目的是满足使用者的视觉需求，在此前提下还应尽可能降低能耗实现节能环保，这两点均与道路灯具的光强空间分布密切相关。而很难用一种通用的光强分布适用不同的道路和灯具安装条件。针对主干路、次干路、支路3种典型道路类型，提出了根据具体道路、安装条件以及驾驶员视觉光环境需求逆向设计灯具最节能光强空间分布的思路，并建立了以驾驶员视觉光环境需求为约束、以灯具总光通量最小为目标的非线性优化模型，将路面照度分布表述为余弦多项式并利用分级优化方法进行了求解。得到了3种典型道路条件下发光二极管(LED)路灯的最佳光强空间分布，相比现基于照度均匀分布设计的LED路灯光强分布，驾驶员视觉光环境质量显著改善，且灯具节能30%左右。

激光强度空间分布是影响脉冲激光相变硬化效果的重要因素。现有的二维点阵光束按强度均匀分布设计,不能完全满足应用要求。为此提出基于有限元(FE)分析的光强空间分布逆向设计思路,并给出了实现方法。建立脉冲激光相变硬化有限元模型,考虑了材料热物性参数随温度的变化和相变过程,并用实验进行校核。研究了二维点阵分布参数对温度场的影响,从目标温度场和硬化层形貌出发对二维点阵的分布参数进行调整,获得优化的强度空间分布。针对汽车冲压模具表面强化的工艺要求,应用此方法设计出具有实用价值的激光强度空间分布。

为了研究硅片表面球形粒子的光散射情况，根据Mie氏理论，采用相差模型，得到了球形粒子在任意线偏振光照射下的散射光光强空间分布的计算方法，给出了球形粒子在s偏振和p偏振光分别以0°和70°角照射下散射光微分散射截面的模拟计算结果，并与相关的实验结果进行了比较，对硅片缺陷自动检测仪的研制具有指导意义。

介绍了用于测量星光装置激光远场空间分布的高衰减倍率的光强衰减与成像系统。它是高功率激光远场实时监测系统的重要组成部分。衰减器衰减倍数可以在10-2～10-12间变化,衰减成像系统在给定条件下引入的附加波像差被控制在2倍衍射极限之内,总的波像差小于2λ/3。