针对AR光学系统中虚像视距（VID）测量方法基于主观判断、易受摄影系统的景深干扰等问题，从VID的测量原理出发，提出了利用景深特性使AR虚像视距与参考实物物距保持一致的方法，通过构建实验系统和分析算法，采用基于边缘的空间频率响应检测同一摄影系统在拍摄虚像和参考实物过程中图像清晰度的相对变化，将VID转换为摄影系统在相应对焦位置时的远景距离，实现对AR光学系统VID的定量测量。实验结果表明：设计的VID测量系统的测量结果（1397 mm）与所测的AR波导镜片样品的理论设计值（1400 mm）相符，说明了该测量系统的有效性；测量误差为10~40 mm，即将理论误差降低到传统测量方法的1.6%~6.45%，显著提高了VID的测量精度。该方法仅基于常用实验器件即可实现AR光学系统VID的测量，有利于将VID检测系统更便捷地投入到AR设备的生产和研发环境中，助力AR设备设计和生产工艺的进步。

为了得到干涉仪的空间频率响应特性，开展了针对干涉仪的仪器传递函数的测评方法研究。建立了干涉仪成像系统的仪器传递函数的理论计算模型，利用光学设计软件仿真了菲索型干涉仪检测光路，计算并分析了该干涉系统的仪器传递函数的理论值。对基于特定频率点下的正弦位相板的方法测评干涉仪的仪器传递函数进行仿真分析，并与干涉仪的仪器传递函数的理论值进行了比对，其最大误差不超过0.6%，验证了该方法的正确性。

基于对汉字使用频率及其空间频谱的分析，设计了一种数码相机像质评测用的汉字靶板。通过对37台不同型号数码相机的空间频率响应(SFR)、主观质量因子(SQF)及汉字靶板测试结果的统计分析，获得了最小可识别汉字磅值分别与SFR、SQF之间的经验公式。另抽取10台数码相机验证，结果显示调制传递函数测试法获得的SFR、SQF值均落在汉字靶板测试法获得SFR、SQF的95%的置信区间内。这种汉字靶板测试法类似于判读视力表的方式，简化了测试设备，操作方法也简单。

将基于软铋矿BSO光折变晶体的非对称结构光寻址空间光调制器的内部功能实现过程进行合理划分，对其中的一个关键部分进行理论分析，得到相应脉冲响应函数的主要解析表达式，并对调制传递函数的空间频率响应受到绝缘层介电常数、晶体层厚度以及晶体层内电荷纵向分布等因素的影响进行了数值分析和讨论。讨论分析和补充验证实验表明，功能实现过程各组成部分之间有着紧密的内在联系，分析结果能够反映整个功能实现过程涉及的各主要因素对调制传递函数空间频率响应的影响。对于如何通过合理选择和优化材料特性、结构参数、工作条件等因素，提高此类空间光调制器调制传递函数的空间频率响应特性具有一定的指导意义。

欠采样噪声产生分布于整个画面的附加像,给目标识别等应用带来困难.基于信息理论,建立了欠采样噪声的应用分析模型,提出了采样成像系统光电一体化设计方法.通过仿真试验,得出欠采样噪声与光学成像系统参数的关系.理论分析和仿真证明,根据系统互信息量选择光、电系统参数,可以减小欠采样噪声,提高图像质量.

把信息论应用于采样成像系统中,用互信息量评价图像捕捉部分的性能,做出基于信息论的系统评价仿真曲线,提出基于信息论的系统优化设计的指标。根据仿真结果,给出光学成像系统与CCD阵列探测器的宏观匹配特性与最佳匹配条件。图像捕捉实验结果证明了理论分析和仿真结论的正确性。

对用国产(天津Ⅰ型)卤化银全息干板制作明胶全息图时的空间频率响应特性进行了实验研究。当空间频率在500～800 lines/mm之间时，获得了峰值衍射效率大于70%的明胶全息图.此外，将通常的三步脱水法简化为一步脱水，同样可获得高衍射效率的明胶全息图。给出了这种全息图的制作过程及实验结果，并从微观机制上说明了一次性脱水的理由.