基于Richards-Wolf矢量衍射积分理论,利用角向偏振涡旋光束经高数值孔径透镜强聚焦后有径向分量的结论,研究了经衍射光学元件调制的角向偏振拉盖尔高斯光束的4pi聚焦特性。模拟结果显示,通过选取合适的拦截比、数值孔径及衍射光学元件的外环结构三个参量,可以在焦平面上得到平顶光场。在此基础上,通过改变三个参量中的任意一个参量,平顶光场结构均会向光针结构转变;通过改变三个参量中的任意两个参量,会获得很好的暗通道结构,并且获得的暗通道结构基本相同。这些特殊焦场结构之间的转换在光学微操控领域具有潜在的应用价值。

基于复合波片消色差设计方法，结合矢量光场衍射受限的大数值孔径聚焦理论，以600 nm 为中心波长，提出了一种适用于宽波带的全晶体型光瞳滤波器。该滤波器由三片具有同心分区环带的复合延迟波片构成，每分区波片具有各自的方位角及环带参数，且相邻环带光轴垂直。在轴对称偏振矢量光场入射下，通过调节光瞳滤波器的方位角，经聚焦后，在550~650 nm 波长范围内，均可获得轴向焦深的扩展、横向压缩的光针场以及衍射受限的三维光管场。研究结果表明，该光瞳滤波器在100 nm 波段内实现了宽波带矢量光场的调控，这种光瞳滤波器的设计对发展矢量光场的聚焦理论和拓展矢量光在宽波带光场应用方面有重要意义。

根据电磁辐射理论和矢量光场积分理论，研究了矢量光束聚焦场特性与聚焦透镜数值孔径之间的关系。在透镜焦场区设定电偶极子阵列和磁偶极子阵列，收集其辐射场并反向聚焦，通过调控与优化偶极子阵列参数，反演不同数值孔径透镜下的聚焦光场，获得了聚焦光针场、三维衍射受限光管场随透镜数值孔径的变化规律。研究结果表明，随着数值孔径的减小，光针场的纵向分量纯度、边缘斜率以及光针长度递减，半峰全宽递增，光管场依旧保持纯方位角偏振分布，且中空区域的半峰全宽递增。研究结果对在不同数值孔径下矢量光束聚焦的应用研究具有重要意义。

提出了一种用于光滑表面粗糙度测量的方法,利用两个标准参考面和两个偏振片实现对表面粗糙度的测量,通过两1/4波片克服光路可逆性的缺陷,给出了测量系统光路图,导出了该方法工作原理的数学表达式,并对该方法产生的测量不确定度进行了理论计算与计算机仿真,最后通过对一标准粗糙度样块进行测量,证明了该方案的可行性.结果表明实测值与样块厂家提供的标称值相符,并可实现0.2 nm的测量精度.

分析了激光光针扫描在测量内螺纹曲面时的特性及影响精度的因素.根据光斑在被测面的噪声分布特点,采用中值滤波与小波阈值去噪相结合的综合滤波算法对光斑图像进行了去噪处理,其中中值滤波可以有效地消除光斑图像中的脉冲噪声,而基于小波变换的阈值去噪算法可以消除图像中的高斯噪声.通过综合滤波算法对光斑图像进行处理,可以有效消除激光光斑噪声,消除图像噪声对测量精度的影响,同时保持了光斑图像的细部特征.根据激光光斑图像在倾斜被测物体表面光强分布特点,设计了近似圆拟合算法来确定光斑中心,该算法相对传统算法具有计算量小、计算效率高,适合在线检测的特点,可以克服测量面倾斜对激光光斑中心的影响.利用采用上述方法的坐标机激光光针扫描系统,对标准内螺纹量规进行测量,对比应用前后的测量结果,螺距精度提高了0.48 mm,中径测量精度提高了0.44 mm,牙型角精度提高0.57°.

光子中医学将中医理论和现代科学结合起来,是一门从细胞、器官或整体各个水平研究人体发射和接受光信息的作用机制的系统性科学。论述了光子中医学近几年来在经络研究方面取得的进展。