以近轴三反射镜消像差理论作为设计依据, 采用小视场角偏置设置, 使用一维倾斜平面镜将光路在主镜前折叠, 优化设计了具有高压缩比的同轴大相对孔径成像光学系统。其中, 相机焦距为2.5 m, 像方F数为6.3, 成像视场角为0.6°×0.3°, 在91 lp/mm的空间频率下, 400~900 nm可见光-近红外波段光学调制传递函数优于0.41, 1 064 nm激光波段20 lp/mm时光学调制传递函数优于0.6, 成像质量均接近衍射极限, 全视场下成像一致性较好。光学系统长度具备小于1/5.6倍系统焦距、1.1倍主镜直径的高压缩比, 三反射镜均为二次曲面且非离轴空间布局, 不含有高次非球面系数, 公差分析结果表明光学系统易于工程化实现, 在多星组网的紧凑型商用成像测高光学相机领域具有广泛的应用前景。

经计算证明了风云四号气象卫星上的干涉仪所采集的三维数据立方体在时间维上更容易取得高无损压缩比，于是决定以时间维上的单帧干涉数据为单位进行无损压缩的探索。结合干涉数据在时间维上的相关性特点，提出一种新的无损压缩算法。该算法根据干涉数据的各段特点，分别进行矢量量化和线性预测以此来进行压缩，采用MATLAB 对实际采集数据进行仿真试验后可得，新方法最终取得的无损压缩比比直接进行Huffman 编码所得的压缩比提高了10%～20%。

由于市场以及客户对液晶显示的广视角需求越来越多, 1996年出现了FFS(Fringe Field Switch)技术, 其相对于IPS(In-Plane Switching)技术, 液晶模组的分辨率具有一定的提高。京东方通过对FFS技术在材料、设计以及工艺上的改善, 形成了更为先进的ADS(Advanced Super Dimension Switch)技术, ADS液晶模组具有广视角、高亮度以及高开口率等优点。尽管ADS液晶模组具有很多优势, 但同时该模组具有较强的敏感性, 在ADS模组受到外力的挤压作用时, 容易产生漏光现象(也可称为应力Mura现象), 影响客户端的视觉效果。本文研究了承载液晶面板的泡棉对液晶模组漏光的影响, 高压缩比(75%)高厚度(0.4~0.6 mm)泡棉相对于常规泡棉, 受到同样的作用力压缩量更大(同时进行了理论计算和实际测量), 该泡棉对模组漏光现象改善明显, 不仅提高了模组的良率, 也可以改善客户端对产品的视觉效果。

提出了依据复原处理来优化设计遥感成像系统的思想。对影响复原处理性能的主要链路环节因素及其关系进行了理论分析、半物理和仿真实验以及正交试验。通过复原问题的数学模型, 从理论上提出相机调制传递函数(MTF)的空间变化性(MTFSV)、数据压缩比(CR)和非均匀性校正残差(NCR)是影响空不变复原处理的主要因素; 然后通过搭建半物理平台和仿真实验, 分析上述因素导致的处理误差对复原图像判读质量的影响; 最后利用组合数学理论, 通过MTFSV、CR、NCR多因素多水平图像复原的正交试验, 建立它们与处理性能间的关系量表。实验结果表明: 在遥感成像系统MTFSV小于10%、CR小于4∶1、NCR不大于3%, 而系统MTFN仅为0.07的情况下, 采用空不变复原处理仍可提高图像MTF面积达70%以上, 且能保持图像信噪比(SNR)不变, 而处理误差所致的图像失真也不会影响判读质量。

为了获得高质量的窄线宽光脉冲, 采用单模光纤和光子晶体光纤相结合的光谱压缩技术,通过分步傅里叶变换方法求解非线性薛定谔方程, 数值模拟了1550nm波段高斯脉冲光谱压缩过程。结果表明, 当初始脉冲的脉宽、峰值功率及所采用光子晶体光纤的参量一定时, 光谱压缩存在一最佳光子晶体光纤长度;且初始光脉冲的峰值功率越大, 所采用光子晶体光纤的非线性系数越大, 所需光子晶体光纤最佳长度越短, 所得谱压缩比越大;利用最佳长度为4.152m的光子晶体光纤对峰值功率为110W、初始脉宽为0.65ps的高斯脉冲进行光谱压缩时, 可得谱压缩比为3.47的最佳谱压缩光脉冲;脉冲形状对光谱压缩产生一定的影响, 高斯脉冲较超高斯脉冲光谱压缩效果更好。该研究结果对研制窄线宽、超短脉冲光纤激光器具有指导意义。

在无啁啾激光脉冲的非线性压缩过程中，基于级联倍频机制，对影响脉冲压缩的敏感因素——晶体位相失配量进行了理论分析和实验验证。当入射基频激光（即1ω光，波长为800 nm，脉宽为278 fs）进入I类二倍频β-BaB2O4(BBO)晶体后，随着晶体位相失配量的增加，基频光的输出脉宽先降后升，这种趋势可总结为“U”字形非线性变化；当位相失配量为40 mm-1时，脉宽缩至最小，此时脉宽压缩比最大。

提出了一种组合非球面反射型太阳能聚光镜并给出了设计方法。聚光镜由38片非球面组成,每一片非球面都由一组特定系数C,a2,a4,a6,a8,a10的偶次非球面方程决定，是此特定非球面的一部分。根据非球面方程和光反射定律矢量形式,导出了非球面内壁上太阳反射光束的方向矢量与非球面系数C,a2,a4,a6,a8,a10的关系,适当地选择这些非球面系数,即适当地调整非球面面型，可以使太阳反射光束具有特定的方向矢量,使入射到非球面内壁上的太阳光束反射后全部聚焦在某一特定的区域内,形成小的光斑。每组特定系数都用粒子群优化算法求得,并经计算机模拟和实验证明其聚焦效果。聚光镜的光束压缩比为330∶1,其聚焦光斑可作为一种高温热源,而此聚光镜可以用在太阳能加热装置中。

提出了一种快前沿充电型磁压缩发生器,采用高耦合系数脉冲变压器和无串接二极管型原边绕组设计,降低了变压器的杂散电感,可以对磁压缩电路进行快速脉冲式充电,有利于减少磁压缩装置的级数和体积。采用T模型对快前沿变压器充电型磁压缩器的电路进行了等效变换,分析了系统设计的原则。结果表明：系统的等效压缩增益远大于1；磁开关应选用高导磁材料。满足上述条件,磁压缩装置的充电效率和预脉冲现象才能获得理想值。研制了一台快前沿变压器充电型磁压缩脉冲发生器,3 nF电容负载上获得前沿时间为990 ns、幅值为50 kV的脉冲,预脉冲约2 kV,磁压缩器的电压效率为98%。

利用螺旋波导对频率调制脉冲进行压缩可大幅度提高脉冲峰值功率。利用所编Matlab程序对螺旋波导的色散特性进行了计算和分析，获得了波纹幅度和纵向周期长度等结构参数对其色散特性的影响规律; 给出了脉冲功率压缩比的计算公式，对不同脉宽和频带宽度、不同频率调制形式的微波脉冲通过螺旋波导后的功率压缩比进行了计算和分析。计算表明: 脉冲的频率调制形式对功率压缩比影响较大; 相同频率调制形式下，脉冲长度越长，工作频带越宽，功率压缩比越高。为了获得尽可能高的功率压缩比，需对脉冲的频率变化方式进行调节，使其与螺旋波导色散特性匹配。同时还需要在高的功率压缩比和高的压缩效率之间做出权衡。计算得到，当注入脉冲的脉宽为40 ns、工作频带为8.8~9.5 GHz、频率调制形式与螺旋波导色散特性匹配时，功率压缩比达到了15，压缩效率约为40%。