针对计算机光学表面成形技术的去除理论中关于材料去除量及去除函数误差修正能力问题，基于等效去除积分法，对高斯型、三角形、梯形、脉冲随机复合型等多种不同形态的去除函数修正能力进行研究，通过频域分析去除函数的误差修正能力，获得调制参数与去除函数修正能力的关联曲线，建立基于等效去除积分法的去除函数截止修正能力评价模型，为去除函数误差修正的调制及去除函数修正能力评价提供依据，从而在大口径光学元件的超高精确度加工中，提高超光滑光学元件表面的质量。

为抑制连续激光器的长期频率漂移,以精密波长计为参考频率标准,由计算机控制可 实现连续激光无调制稳频。此方法从计算机获取波长计数据,利用数字比例积分微分(PID)计算 出输出给激光器的反馈电压值,从而修正激光器腔长、实现激光器频率的锁定。此方法可用于目前 商业激光器光谱范围内的任意波长,能在激光器频率可调节范围内任意频率点进行锁定。用此方法实现了对631 nm外腔 半导体激光器的锁定,获得了1 h频率不确定度为7.4 MHz、长期频率漂移率为±1.1 MHz/h的稳定锁定。

将光学系统波像差检验技术与子孔径拼接测试技术相融合提出了凸非球面系统拼接检测方法, 对该方法的原理和实现步骤进行了分析和研究, 并建立了合理的子孔径拼接数学模型.依次利用计算机控制光学表面成形技术和磁流变抛光技术对一包含大口径凸非球面的离轴三反光学系统的各反射镜进行加工, 并对整个系统进行装调和测试.测定光学系统各视场的波像差分布, 通过综合优化子孔径拼接算法和全口径面形数据插值求解得到大口径凸非球面全口径的面形信息.结合工程实例, 对一口径为292 mm×183 mm的离轴非球面次镜进行了系统拼接测试和加工, 其最终面形分布的均方根值为0.017λ(λ=632.8 nm).

研制了一种主要用于测试电容器在不同电压下短路放电寿命的测试平台,采用谐振充电、脉冲变压器升压和可控火花开关相结合的技术路线,可在2.5 nF负载电容器上得到超过100 kV的高压,短路放电采用可控火花开关,最大放电电流约7 kA,最高重复频率为50 Hz,输出电压和重复频率都可调节,可测试在不同电压、不同重复频率和不同工作时间下电容器的失效机制。通过计算机控制平台的运行,可自动记录工作次数,方便统计电容器寿命。

在计算机控制光学表面成形（CCOS）技术中，由于边缘处压力分布的不均匀，会在工件边缘产生边缘效应，边缘效应会严重阻碍面形误差的收敛，边缘效应问题已成为数控加工技术中亟待解决的关键问题之一。针对边缘处压力阶跃分布模型和线性分布模型进行了理论仿真及实验验证，实验结果表明，对于方形工件，在露边量较大（实验中露边量为去除函数束径的1/3）和露边量较小(实验中露边量为去除函数束径的1/24)的情况下，两种模型得到的去除函数结果相差不大，都能够在一定程度上反映出实际结果；当露边量适中（实验中露边量为去除函数束径的1/6）时，线性模型下的去除函数更接近实验结果，阶跃模型在去除函数中心区域与实验结果偏离较大。

由于传统磁光调制实验仪在实验过程中需要手动调节偏振片并人为估计最佳位置数据、描绘图像,实验显示效果不直观,精度低。针对这一问题,利用光电技术结合计算机控制技术对其进行了改进。结果表明:改进后的实验仪实验结果直观,实验数据精确,实用性强。

为了研制出高质量光学表面的离轴非球面碳化硅反射镜，提出一套包括铣磨成型、研磨、粗抛光、表面改性以及精密抛光等工序的完备的离轴非球面碳化硅反射镜加工工艺规范。采用Ultrasonic 100-5数控加工机床直接将Φ600 mm碳化硅反射镜铣磨成离轴非球面，铣磨后反射镜面形精度的峰谷(PV)值为17.17 μm。利用计算机控制光学表面成型（CCOS）技术对离轴非球面碳化硅反射镜进行研磨和粗抛光，使其面形精度的均方根(RMS)值达到0.102λ（λ=0.6328 μm）。采用离子束辅助沉积(IBAD)表面改性技术在粗抛光后离轴非球面碳化硅反射镜表面镀制一层厚度约10 μm的硅改性层，并利用先进的离子束抛光(IBF)技术对表面改性离轴非球面碳化硅反射镜进行精密抛光。最终离轴非球面碳化硅反射镜的面形精度和表面粗糙度的RMS值分别达到0.018λ和0.6968 nm。加工结果表明提出的加工工艺规范完备，适用于离轴非球面碳化硅反射镜的加工。

为实现空间碳化硅反射镜表面硅改性层的精密抛光，提出了由计算机数控抛光、柔性化学机械抛光和离子束抛光这三种抛光技术相结合的组合式加工方法。分别介绍了三种抛光技术的抛光原理、抛光设备、抛光实验以及各自在组合加工中所起到的作用。计算机数控抛光可在一定程度上提高反射镜表面硅改性层的面形精度并降低其表面粗糙度。柔性化学机械抛光可以进一步改善反射镜表面硅改性层的表面粗糙度和光洁度。离子束抛光用以最终提高反射镜的面形精度。采用组合式加工方法对表面改性空间相机碳化硅平面反射镜进行了抛光。抛光后，空间碳化硅反射镜的面形精度均方根值达到0.014λ(λ=0.6328 μm)，表面粗糙度的均方根值达到0.71 nm。

针对共光路高重频激光测距中存在主波与回波时刻重叠的现象，对旋转快门的特性进行了分析和研究，得出二者重叠的条件和旋转快门的计算机控制算法，并通过实际目标跟踪实验对其进行验证。结果表明，不加计算机控制时，重叠概率大于5.0%，有的甚至高于10%；加计算机控制后，重叠概率降低至0.5%以下，有效提高了共光路激光测距系统的测距效率。