在激光光束质量测量时，为了避免每次测量不同波长激光都要对聚焦透镜的焦平面位置进行标定，降低测量误差，研究和设计了覆盖紫外至近红外波段的超消色差物镜。基于波像差的理论，推导了超消色差物镜初始结构求解的方程组。应用光学设计软件Zemax设计了工作波段为350~1100 nm的宽光谱超消色差物镜，焦距为200 mm，入瞳直径为25 mm。给出了光学系统图、纵向像差曲线、焦移曲线及调制传递函数(MTF)曲线。设计结果表明，采用该方法设计的物镜，在0.707孔径处不同波长光线的球差曲线基本相交于一点，实现了超消色差；工作波段内的焦移仅为26.3 [μm]，基本固定了焦平面的位置；在截止频率范围内的MTF均接近衍射极限，满足了紫外至近红外波段激光光束质量的测量要求。

为了满足航空相机物镜结构简单及高分辨率的要求,提出了一种基于波差法校正长焦距、宽波段的大面阵CCD航空相机物镜二级光谱的方法。介绍了二级光谱的基本原理,给出了波差法设计复消色差物镜的方程组。采用普通光学材料设计了复消色差航空相机物镜,系统焦距为400 mm,相对孔径为F/4,工作波段为420-850 nm。给出了光学系统图、纵向像差图及调制传递函数图。设计结果表明,采用该方法设计的航空相机物镜在60 lp/mm处各视场传递函数均在0.75以上,满足接收器件有效尺寸为36 mm×48 mm的大面阵CCD成像要求。

角锥棱镜具有空间反射特性,广泛用作激光测距的合作目标,不同的使用情况有不同的精度要求,对用于远距离测距的角锥棱镜其远场衍射特性将直接影响测距效果。通过对角锥棱镜角度误差和面形误差的分析,建立了具有角度误差和面形误差的角锥棱镜的出射波面的波差分布,并按照光波的衍射原理计算具有误差的角锥棱镜的远场衍射图。通过衍射图可以看出出射光束的发散程度随着角度误差的增加而增加,直至完全分离成六束光束。同时,面形误差的增加将导致衍射图的急剧恶化,使出射光束的质量明显降低。角锥棱镜的衍射特性对角锥棱镜的设计和评价具有指导意义。

给出了X射线同轴全息中像差的数值模拟.分别研究了其三级波差和光线像差,用一个较为简便的方法计算出光线像差,给出了类似于光线追迹中的点列图,并由此相应地估计出像差对分辨率的限制.所有的计算都是基于一个典型的X射线激光全息实验中的参数进行的.根据分析还讨论了减小像差的条件.

本文介绍一种用马赫-陈德干涉系统测量模拟合成孔径雷达数据片波差的方法.该法能把两种原因产生的波差区分开来,即把通过胶片变形的波面与平面参考波面比较,求出胶片厚度不平产生的波差;把合成孔径雷达数据片的一级衍射波面与两个半径不等的参考球面波比较,分别求出由模拟装置产生的方位维和斜距维波差.本文给出一些实验结果和分析.这种方法还可以用于测量真实合成孔径雷达数据片的波差.由胶片厚度变化产生的波差可以用液体门补偿.但是,在实际中使用液体门是很繁复的,有时也没有必要.因此,我们认瑞利准则出发导出合成孔径雷达数据片胶片厚度变化产生的波差的容限,以此作为判断是否要用液体门的依据.

提出一种结构简单的显微物镜波面像差测定干涉仪。该仪器可以测定各种倍率物镜轴上、轴外多种波长的波面像差等光学性能参数。并分析了仪器的系统误差。