激光衍射对刀是通过检测两个一级衍射条纹峰值点间距来进行对刀间隙测量的一种方法。为了提取有效的衍射条纹图像, 在激光衍射对刀过程中需将衍射系统光轴倾斜, 导致对刀间隙所形成的矩孔相对于系统光轴不垂直, 即矩孔倾斜, 矩孔倾斜会使得对刀间隙检测结果不准确。为了研究矩孔倾斜对激光衍射对刀精度的影响, 研究建立了含有矩孔倾斜角度的激光衍射光强模型和一级次极大峰值点间距误差计算模型,提出了基于一级次极大峰值点间距的误差校正方法和倾斜方向判别方法。在相同实验条件下, 所建立的理论模型为有效提高激光衍射对刀精度提供了依据。

激光衍射对刀是通过检测激光衍射条纹峰值点间距来进行对刀间隙测量的方法。但是检测装置中装夹误差的存在会使得入射激光相对于成像光轴呈现斜入射状态, 进而对对刀间隙检查结果及对刀精度产生影响。为了研究斜入射角度对衍射对刀精度的影响规律, 建立了激光斜入射的衍射光强计算模型和峰值点间距误差的计算模型, 进而给出了激光斜入射角度计算模型; 理论结合实验分别提出了通过检测中央衍射条纹光强峰值点位置和两个一级衍射条纹峰值点间距综合进行激光斜入射角度校正的方法; 根据具体实验工艺条件, 确定了入射激光的最佳倾斜角度工艺调整范围, 为有效提高激光衍射对刀精度提供了依据。

激光衍射对刀是通过检测两个一级衍射条纹峰值点的间距来进行对刀间隙测量的一种方法。测量过程中众多工艺参数的调整会对测量结果的精度产生重要影响。由于CCD装夹误差的存在, CCD像面实际安装位置相对于系统理想光轴法平面不可避免地会发生倾斜, 倾斜量的存在会导致检测结果不准确。为了研究CCD倾斜角度对衍射对刀精度的影响, 建立了含有CCD倾斜角度的激光衍射光强模型和一级次极大峰值点间距误差计算模型, 并提出了基于一级次极大峰值点间距的角度校正方法。通过实验确定了CCD像面最佳倾斜角度的工艺调整范围, 为有效提高激光衍射对刀的精度提供了依据。

离轴激光对相机的干扰主要由激光衍射效应和散斑干涉效应引起。为此，分别建立了视场外激光衍射模型和激光散斑干涉模型，分析了不同参数条件下面阵空间相机接收的激光衍射图像和激光散斑图像，其中参数包括光束入射角、透镜口径、焦距以及F数。分析和比较了不同参数下两种干扰机制对空间相机的干扰影响。当激光垂直入射到空间相机时，激光衍射效应对相机的干扰占主导地位；当激光倾斜入射时，激光散斑干涉效应占主导地位。

利用研制平台、激光衍射直径在线表征设备、扫描电子显微镜及力学性能测试设备等对超细钨丝的直径周期调制成型过程及单丝性能进行研究。结果表明,正电压与零电压交替出现的电解腐蚀方法可以用于制备连续型直径周期调制钨丝; 电解电压1.4 V和1.6 V下,100~500 g·L-1的NaOH体系下,钨丝均能表现出较明显的直径周期调制形貌; 电解电压更高时,只有当NaOH浓度低于500 g·L-1时,钨丝才能呈现周期调制的形貌。钨丝电解抛光的质量损失与电流强度和腐蚀时间存在正比关系,在特定条件下超细钨丝的重量损失与电流强度、电解时间二者乘积的比值为5.35×10-5 g·C-1。在电解液质量浓度200 g·L-1,电解电压2.0 V下,以3 s的腐蚀时间制得的直径调制钨丝的粗段直径为12.2 μm,细段直径为9.8 μm,减径率约20%,其单丝断裂力可达0.288 3 N。

光栅参数测量技术是衡量光栅制作水平的重要标准。本文从直接测量法和间接测量法两个角度对现阶段较成熟的光栅参数测量技术进行了研究。重点介绍了原子力显微镜(AFM)测量法、扫描电子显微镜(SEM)测量法、激光衍射(LD)测量法以及散射测量术的测量原理和研究进展，指出了这些方法各自的优缺点和适用范围。AFM测量法和SEM测量法均可测得光栅的局部形貌信息，可用于检测光栅表面形貌缺陷; LD测量法和散射测量术反映的是激光照射区域的平均结果，其中LD测量法能得到光栅周期参数，而椭偏测量术能得到光栅周期以外的其他形貌参数。这些方法测得的光栅参数结果比较吻合，其中LD测量法不确定度最小，AFM次之，SEM最大。文章最后对未来光栅参数测量技术的发展方向进行了论述。

介绍了衍射散射式颗粒粒度测量法的基本光路结构和理论模型, 讨论了决定其性能优劣的重要指标--测量下限, 对影响测量下限向小粒径范围延伸的参数进行了分析。继而介绍了近年来国内外主要粒度仪品牌在光学结构和散射理论模型方面所做的改进, 阐述了它们的工作原理和性能特点。最后对衍射散射式颗粒粒度测量法的发展前景做出了展望, 从修正理论模型、改进反演算法、提高探测器性能、缩小测量系统体积等几个角度提出了改进的想法和实例, 并介绍了一种称为后向散射光谱傅里叶分析法的新方法, 此方法有望大幅延伸测量下限。

为了研究毛细波激光衍射图样的强度和位置随激光入射角的变化规律, 采用激光衍射法实现了变化入射角的激光在毛细波上的衍射。结果表明, 随着激光入射角的变化, 衍射图样的强度和位置随入射角的变化而变化, 并且有缺级现象出现, 入射角越大, 衍射图样的位置不对称性越明显。建立了毛细波的激光衍射理论, 给出了衍射图样的强度和位置与激光入射角的关系, 实验结果和理论分析吻合得较好。这一结果对完善毛细波激光衍射理论是有帮助的。

为了对低频液体表面波衍射条纹强度及位置进行分析，用低频信号发生器驱动振子，产生稳定的液体表面波，一束激光照射液面，表面波对光形成了位相型光栅，产生了清晰的衍射图样。过中心沿水平方向对衍射图样进行线性扫描，得到了衍射条纹强度随位置的变化曲线及各级衍射条纹的中心位置及强度值，发现了衍射条纹强度及位置具有明显的不对称分布。理论上给出了衍射条纹强度与表面波之间的关系，并且对衍射条纹位置的近似条件及半角宽度进行分析，分别解释了在斜入射的情况下衍射条纹位置及强度的不对称分布。理论上推导出在垂直入射的情况下，衍射条纹的位置及强度是对称分布的。理论与实验结果比较吻合。

激光颗粒大小测试的结果与颗粒形状密切相关。通过对椭圆衍射谱的研究,提出在激光粒度分析中以椭圆谱代替球形颗粒谱。计算机模拟计算与对金刚砂实测的结果表明椭圆衍射模型可以有效地抑制粒度反演结果的展宽,更准确地获得非球形颗粒群的粒度分布。