导航系统中广泛采用激光测距确定星地间距离, 双向反射分布函数可精确描述实际物体反射光的情况, 是研究激光测距方程的有效手段。结合目标反射几何模型, 计算得到透镜各点接收目标反射光强的表达式。对目标光斑和接收透镜进行网格划分, 仿真得到透镜面元接收目标反射的光强分布和透镜接收的瞬时光强, 并讨论了平面目标的网格步长选取和计算次数。当光束从不同空间位置入射至平面目标表面时, 根据探测器-反射棱镜之间距离与接收光强的对应关系得到激光测距方程的待定参数。实测数据验证了理论计算的正确性。

根据高斯光束和拉盖尔高斯光束两种光源的截面光强表达式，模拟出各自的光强分布. 利用几何光学模型分别计算了高斯光束和拉盖尔高斯光束在不同捕获目标尺寸和折射率、显微镜物镜的数值孔径以及样品池界面处到捕获目标的距离时的捕获效率，对高斯光束和以拉盖尔高斯光束为代表的空心光束的捕获能力进行了比较.结果表明，拉盖尔高斯光束相对于高斯光束其捕获能力具有很大的优势，拉盖尔高斯光束的最大反向捕获效率高于高斯光束的最大反向捕获效率，在光镊稳定平衡点附近的刚度大于高斯光束的刚度. 拉盖尔高斯光束由于其特殊的光强分布，当物镜的数值孔径足够大时球差对其影响较大.

The transverse trapping forces on a dielectric sphere located at an oil-water interface are theoretically investigated with the ray-optics model. The transverse trapping forces rely on the internal property of the particle-interface system, and increase with either the decrease of three phase contact angles at the oil-water interface or the use of oil phase with low refractive index. The numerical results also show that the transverse trapping forces can be improved by either decreasing the numerical aperture of the microscope objective or shrinking the diameter of the trapping laser beam.

传统的利用冠层反射光谱和光谱指数进行叶面积指数反演时， 株形（利用平均叶倾角ALA等指标来表征）对叶面积指数的反演精度存在较大的影响， 使得利用遥感手段进行作物长势监测和肥水调控决策时， 株形因素不容忽略， 以免造成遥感监测精度不高。 研究首先利用模拟作物冠层反射光谱的PROSAIL模型将影响作物冠层光谱的叶面积指数等其他参数保持不变的情况下， 分析了ALA对作物冠层反射光谱的影响； 并基于半经验的几何光学模型对作物株形对冠层光谱影响的不同波段受到ALA变化的敏感性进行了定量分析， 对于研究如何消除株形影响， 提高遥感反演作物长势和叶面积指数的精度和提高作物大面积、 快速遥感肥水调控决策水平具有重要意义。

利用光学力来驱动微型器件是一种新型MEMS驱动方式.在几何光学模型近似下,对用TEM00高斯激光束驱动微型螺旋桨结构的光驱动力和力矩进行了理论计算.光驱动力矩与激光功率成正比,和微器件的结构尺寸以及微器件与工作介质的相对折射率等因素有关,设计微器件时必须同时考虑这三个因素.计算得出激光功率10mW时,作用在螺旋转子上的光学驱动力矩为7.4×10-17 N(m,和文献中实验结果基本一致.该方法可以应用在复杂三维微结构的光驱动计算中,对微型转子进行优化设计.