光采样耦合技术是全光多输入多输出(MIMO)信号处理中的关键技术。模式相关损耗(MDL)和插入损耗(IL)是影响器件性能的关键因素，矩阵条件数可以用于衡量光采样耦合器的性能。对支持3个线偏振模式(LP01, LP11a, LP11b)全光MIMO信号处理的光采样耦合器进行了理论分析。在3个采样点的情况下，对采样光斑的大小和位置进行优化，将矩阵条件数作为优化条件，并将MDL和IL分别降低至0.03 dB和1.90 dB。研究发现，通过增加采样点的数目可以降低器件的IL，优化后得到的MDL和IL分别为0.04 dB和1.56 dB。尽管增加采样点的数目可以降低IL，在少模光纤及采样点的几何限制下，仍存在最优采样点数目。

应用相移干涉术测量物体相位时,相移量与相移帧数存在着最佳取值问题,即最佳采样方式,它决定着系统抗扰动和降低误差的能力.用系数矩阵的条件数衡量相位测量误差矩阵与强度探测误差矩阵方程的性态,即光强方程组对扰动的敏感程度,经数学推导及论证,得出结论:当系数矩阵为正交矩阵时,相位计算的误差最小,或者说在等间距满周期采样情况下,具有最强的抗噪音能力.在推导出最佳采样方式后,对系数矩阵的条件数与采样方式之间的关系进行了计算机模拟,并给出了模拟曲线.