为了满足原子钟时频比对的工程应用需求，研究了基于波分复用的光纤时频传递方法，时间传递采用双波长双向比对远程端补偿的方法，频率传递采用单波长前置补偿的方法，实现了1PPS时间信号和10 MHz频率信号的高精度同纤传递。分析了光纤时间传递原理和光纤频率传递原理，进行了设备本底噪声测试，并在102 km长的实地光纤链路上进行了时频同传测试，实现了稳定度为3.4×10-14@1 s、1.5×10-15@10⁴ s的10 MHz频率传递。通过设备时延和色散的校准，实现了稳定度为15.7 ps@1 s和3.9 ps@1000 s，不确定度为25.3 ps的时间传递，满足了以氢原子钟为守时时钟的时频基准间的长距离比对需求。

薄膜晶体管-液晶显示行业(TFT-LCD)高精细产品需求越来越多, 尤其当8.5代及以上大世代线生产手机等小尺寸产品时, 彩膜曝光机的曝光均一性及叠层(Overlay)精度难以保证的问题突出, 影响大世代线高精细产品的开发及生产。通过对彩膜曝光机自动补偿功能的研究, 发现使用曝光机的间距(Gap)自动补偿, 将差值自动补正到每个区域(Shot)中, 使每个区域曝光间距更接近实际间距, 使区域间间距差异变小, 可以保证曝光均一性; 另外, 通过使用曝光机的新型光路自动补偿系统, 根据每枚基板整体形变和黑矩阵(BM)工艺的区域形变的实际形变量进行更有效的补偿, 得到更匹配BM的区域形状, 可以提高叠层精度。当彩膜曝光机可以保证曝光均一性和叠层精度, 则可为大世代线开发和生产更多小尺寸高精细产品提供支持。

在车载激光雷达系统中, 雪崩光电二级管(APD)检测微弱光信号时, 其增益和灵敏度受温度偏移影响, 导致输出信号失真, 进而影响系统测距精度、实时性与稳定性。设计了这一种带有温度控制与温度补偿功能的APD驱动电路。温度控制模块由TEC制冷器、TMP117温度传感器等器件组成。温度补偿模块采用DS1841芯片。此设计以温控为主, 温补为辅。由于TEC具有热惯性, 温控模式不能立刻使温度达到设定的目标值, 此时温补模式将被触发, 自动补偿合适的APD偏压, 达到温补目的。实验测试表明, 温控模式的控制精度为±0.3℃, 温补模式的偏压相对误差小于0.5%, 系统的测量精度与稳定性显著提高。

硅雪崩光电二极管(Si-APD)的雪崩电压对温度极大地限制了基于Si-APD的单光子探测器在全天候野外条件下的实际应用。提出了一种可以在大环境温度变化范围内稳定工作的Si-APD单光子探测技术。通过制冷与数字偏压补偿相结合的技术, 自动补偿Si-APD的工作温度漂移, 保持稳定的雪崩增益。实验证明在-40~45 ℃的温度范围内采用该技术的单光子探测器工作稳定。实验结果表明采用温漂自动补偿的技术后, Si-APD单光子探测器具备了在温度变化较大的外场稳定运行的能力, 为机载或星载光子计数激光测量提供了高稳定性的单光子探测技术。

为了提高光电轴角编码器的细分精度，提出一种光栅条纹光电信号正弦性偏差的自动补偿方法，依据编码器精码转换的方波信息实现精码信号的自适应采样，完成光电编码器精码时域信号向等间隔空域信号的转换；通过实际采集24位光电编码器周期光栅条纹光电信号，并对其离散幅值序列做频谱分析，揭示了高精度光电编码器信号正弦性偏差的主要谐波成分并建立波形方程；根据光栅条纹光电信号的数学模型及幅值细分原理，建立了信号细分误差的补偿模型；采用粒子群优化算法辨识波形方程中的7个待定参量，并对信号进行修正。应用细分误差补偿模型对补偿前后的细分误差进行分析，结果表明，编码器光电信号的细分误差峰值由0.923″降低到0.316″。该方法可实际应用于编码器系统，能够提高编码器的环境适应性和测角可靠性。

用理想倍率元件进行匹配，对4种液体光学补偿通用构架模型分析推导，得出如单液面、双液面、液体中的反射及透射等诸多平行光路中补偿光学结构的数学模型。设计和演变的光学结构是在液体中置反射镜，光线两次通过液体自然表面，再与理想倍率的平板或施密特棱镜匹配所构成的，水平定向和坡度定角精度能够达到0.01″。给出液体补偿方式匹配表对文中未举例的其他液体光学补偿结构的构成和演变方式具有指导意义。最后对设计的结构补偿误差进行分析和实验验证，给出水平补偿曲线、横摆补偿曲线和像旋补偿曲线。

捷联惯性导航系统的旋转调制技术是一种自校正方法，它能在不使用外部信息的条件下，自动补偿陀螺漂移和加速度计零偏引起的系统导航误差。该技术在国外潜艇和舰船上已得到成功应用，旋转捷联惯性导航系统的误差传播方程是研究旋转捷联惯导系统初始对准、系统级标定等的基础。基于此，推导了以地理坐标系为导航坐标系的单轴旋转捷联惯性导航系统的导航方程和误差传播方程(位置误差方程、速度误差方程、姿态误差方程)，给出了误差传播的仿真结果。仿真表明，若采用单轴旋转调制技术，陀螺仪常值漂移和加速度计零偏引起的导航误差都可以得到有效补偿，而初始位置误差、速度误差及姿态误差引起的导航误差得不到补偿。将旋转调制技术应用于捷联惯导系统，能极大地提高**系统的长期工作精度。

数字增益自动补偿微波辐射计通过测量参考基准源相应的输出量的变化进行增益补偿,保证整机的稳定.在高灵敏度的需求下,为了克服控温电流波动对接收机的影响,采用了与机箱环境温度`相同的匹配负载作为参考源,因此参考源输出的噪声温度会随着机箱温度升高而变化,导致测量误差,需要采取环境温度变化修正方法消除此测量误差量,以保持系统的稳定.同时介绍了数字增益自动补偿微波辐射计基本原理、环境温度变化修正原理及方法,并对补偿后辐射计的稳定性进行了长期稳定性测量,实现了对大气特性的有效探测.

在偏振模色散(PMD)自动补偿技术中，如何根据反馈信号得到相应的控制信号，使补偿速度跟随偏振模色散变化始终是该技术的一个核心问题。提出了一种新颖的自适应抖动跟踪算法，完成了以微波信号为反馈的多自由度的一阶偏振模色散自动反馈补偿系统的跟踪补偿实验。算法成功地解决了传统算法在跟踪搜索过程中易陷入局部极值的问题，有效地克服了系统中的重要控制器件偏振控制器的磁滞现象以及动态补偿时跟踪搜索过程中易出现的瞬间恶化现象。实验结果表明该算法在对出现突发偏振模色散扰动后自动进行补偿的响应速度在ms量级，最快能达到1～2 ms。

采用轮辐式传感机构设计,将两个不同波长的布拉格光栅与轮辐中性轴线同时成相同角度,粘贴在两个对称轮辐侧面的中间位置构成传感头。利用光纤光栅波长绝对编码的特性,设计并研制了轮辐式温度自动补偿型光纤光栅测力传感器。理论分析和实验结果证明,该传感器具有温度自动补偿特性,可用于压力和拉力的高精度感测,其最大力的测量值达到3 kN,温度自动补偿范围为-20 ℃～75 ℃。