柱镜光栅式自由3D显示器的串扰问题和分辨率下降问题是影响其广泛应用的主要因素。采用定向背光方案，通过设计一种蝶形单元液晶显示屏光开关面板实现自由3D显示器的无串扰和无分辨率损失。详细推导了定向背光柱镜光栅面板的参数计算公式，给出了55 in(1 in=2.54 cm)4K 3D电视屏的定向背光模块结构参数，并采用TracePro软件仿真优化了设计参数。仿真结果表明，设计的自由3D显示器最低串扰小于0.01%，近似无串扰，并且与现有眼镜快门开关式3D视频图像完全兼容，图像无分辨率损失。

针对Czerny-Turner结构光谱仪宽波段像散很难同时校正的不足，提出了一种复合方法校正像散，即在一阶消像散方法校正宽波段像散的能力达到极限时，加入柱镜，利用柱镜的相反像散变化趋势，进一步补偿光学系统的剩余像散，推导出复合方法的边缘波段像散补偿公式。应用复合方法，设计了1个近红外900~1700 nm的消像散Czerny-Turner结构。Zemax的仿真结果表明，全波段全视场均方根（RMS）值均小于14 μm，调制传递函数(MTF)达到0.7以上，全波段的光谱分辨率为1.5 nm。保证了在高光谱分辨率的情况下，实现了近红外800 nm宽波段像散的同时校正，避免了能量的横向扩散。该设计方法同样适用其他波段的结构设计，对宽波段消像散型光学系统的设计具有指导意义。

哈德曼-夏克传感器(Hartmann-Shack Sensor, HSS)是一种测量波前像差的仪器。提出了一种利用4F系统实现光瞳衔接，与哈德曼-夏克传感器相结合测量眼镜片的光焦度和像差分布情况的方法。阐述了该系统的工作原理，研究了哈德曼-夏克传感器所得到的检测值与实际被测光学系统的光焦度与像差之间的转换关系。考虑到人眼实际观察不同方向物体时视轴是在不断变化的，采用多光轴测量眼镜片的方法。实现了利用哈德曼-夏克传感器对于眼镜片的光焦度和像差进行精密测量。

提出了一种主要针对小尺寸的显示器如笔记本电脑的、两视点视频信号实时融合的系统。首先，根据显示器的架构组成及数据接口形式选用合适的芯片，包括不同格式视频信号间的转换芯片及实现视频融合的芯片。然后，根据各芯片的输入输出引脚的定义及它们的位置关系，进行各元器件的合理布局、走线。最后，结合显示屏上贴的柱镜光栅的光学参数，下载程序到转板上的各芯片中。通过验证，转板上的视频信号的处理速率可达到224 Gbits/s。系统能够高效地实现两视点视频融合，在贴有柱镜光栅的笔记本电脑上可以看到很好的裸眼3D视频实时显示效果。

低光束质量严重限制了大功率半导体激光器的应用，为了满足日益增长的工业和**领域应用需求，发展兼具高功率和高光束质量激光输出的半导体激光光源具有重要意义。采用线阵合束方式集成20个传导热沉封装半导体激光单元，结合斜45°柱透镜阵列整形方法和准直技术，直接均衡激光束快慢轴方向的光斑和发散角，通过波长合束和偏振合束，研制出一种可实用化、连续输出功率1030 W、快慢轴方向光参量积分别为18.3 mm·mrad和17.7 mm·mrad、最大电光转换效率44%的808 nm和870 nm双波长半导体激光合束光源，实现了高效率、高功率和高光束质量激光输出，可作为直接光源应用于工业和**领域。

文章主要研究了基于柱镜板的LCD自由立体显示系统的工作原理。首先阐释了立体显示的基本原理，并对柱镜板光栅的成像特性进行了简要分析，然后结合LCD本身的物理特性，对利用柱镜板光栅实现自由立体显示的LCD显示系统中几个基本参数及其约束关系进行了研究。最后明确给出了柱镜板物理参数与立体合成图像之间的关系，以及柱镜板自身物理参数应满足的条件。

建立了一套简化的分析模型,深入研究了BM(Black Matrix)的节距、观察距离、光栅倾斜角度对莫尔条纹的走向及其节距的影响,并进行了理论推导与试验验证,结果表明,该理论能有效地揭示莫尔条纹的形成机理与形成规律,为莫尔条纹问题的解决提供了必要的理论依据。