光电经纬仪测量飞行目标的姿态角是重要的测姿手段。提出了一种利用实时动态载波相位差分技术（RTK）定位的无人机对光电经纬仪的测姿精度进行检测的方法。该方法将无人机RTK天线中心点与地面基准点构成的连线作为待测姿态角的轴线，通过RTK定位值计算出轴线与基准面之间的夹角，并以此作为姿态角的标准值来检测光电经纬仪测姿精度。介绍了测姿精度检测原理，对RTK定位精度和检测精度进行了不确定度分析，探讨了在精度检测时的设备布站规则。理论分析和实验结果表明：所提方法可以用于光电经纬仪测姿精度的外场检测。

本文提出了一种共路并行荧光辐射差分超分辨显微成像方法,利用单个空间光调制器(SLM)同时产生两个相位灰度图,对入射激光的水平偏振分量和垂直偏振分量同时进行调制,使得最终的会聚光场由错开的高斯实心光斑和空心光斑组成。在样品面上,利用错开的实心光斑和空心光斑同时对样品进行扫描,与此同时在探测端利用两个探测器同时收集错开光斑所激发的荧光信号,采用荧光辐射差分(FED)方法对采集的图像进行处理,就可以实现对样品的快速超分辨成像。与传统的并行荧光辐射差分超分辨显微术相比,本方法在保留了将成像速度提高一倍的优势的同时克服了非共路并行系统中不同器件引入的噪声、漂移对图像质量的影响,并简化了光路。实验结果表明所提共路并行荧光辐射差分超分辨显微成像方法具有良好的超衍射极限成像能力。

利用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)结合平衡差分探测技术测量了1.578 μm附近的CO气体3-0带P(4)跃迁在不同压强和不同浓度下的吸收光谱信号。 由于平衡差分探测方法可以有效地抑制激光光强波动、 温度漂移和机械振动等共模噪声, 从而提高了光谱探测灵敏度。 通过与直接吸收信号相比, 平衡差分的信噪比提高了3.4倍, 探测极限为87 ppmv。 测量了浓度为1%压强为40, 55, 70和85 Torr时的CO气体, 结果显示在70 Torr时其光谱信号最强。 并且, 利用直接吸收和平衡差分技术测量了不同浓度的CO气体在总压强在70 Torr时的光谱信号, 发现平衡差分技术光谱强度与浓度的关系线性度符合较好, 其测量误差小于5%。 为了进一步验证系统的稳定性, 连续采集了324 s的光谱信号, 最后通过Allan方差分析, 发现本实验系统的最佳探测时间为38 s, 探测极限为47.8 ppmv。

将四象限探测器应用于激光干涉的测量领域, 提出一种检测激光干涉条纹正交信号的新方法。利用四象限探测器的探测区域象限化特征, 以及干涉条纹在探测单元内的矢量叠加原理, 实现了干涉条纹的正交信号检测。实验表明, 通过改变四象限探测器的旋转角度, 可以简便地检测到条纹的正交信号。当检测不同周期的干涉条纹时只需旋转四象限探测器至适当角度, 就可检测到相应周期干涉条纹的正交信号, 并且采用了差分技术处理信号, 从而有效地抑制了外界环境产生的噪声。与传统检测方法相比具有易于操作、抗干扰能力强等优点。

根据光谱导数原理,设计了波长光强分束器,它能对光束实现光强和波长的空间分离,获得满足一阶光谱导数条件的两束光。开发了一种双光束双波长导数光谱技术,在物理上实现了光谱求导。使用波长光强分束器获得两束满足一阶光谱导数条件的光束,互补调制该两束光到同一个光电探测器进行差分,探测器输出差分信号到计算机进行处理,扫描波长从而获得光谱的一阶导数。实验验证了系统的可行性,并测出氙灯发射谱的导数光谱,发现其分辨率和光谱的精细结构都比其发射谱好。

在2″精度的测角仪上,用棱镜耦合法,以0.6 μm的准直He-Ne激光束(直径1 mm)实现了铌酸锂(LN)晶片折射率的高精度测量。实验中使用了差分技术与液晶旋光器,结果表明折射率测量精度达到1×10-4,系统重复性误差小于5×10-5。