介绍了面阵非扫描型激光主动成像系统的原理、特点及影响其性能和成像距离的因素。对激光主动成像模型、 ICCD探测器性能、灵敏度指标换算和目标识别性能进行了分析计算。依据入射辐照度和探测器辐照度灵敏度，建立了探测距离公式和入射辐照度需大于探测器辐照度灵敏度 2倍的距离估算方法。采用 808 nm波段激光进行的主动成像实验证明了理论分析的有效性。

文中提出了无人机 GPS/INS组合导航系统的解决方案。首先介绍导航系统的算法和原理，根据任务需求，给出硬件构成及软件核心程序流程。通过仿真结果证明，在组合系统中，采取 PID控制以及卡尔曼滤波算法，大大提高了导航的精度。

MIL-STD-1553B总线在航空电子系统中应用广泛，总线监控系统可以实现总线消息实时监控。文中提出一种基于动态 ICD总线监控系统研究方法，建立了总线监控系统模型，建立了定制 ICD数据库工具。研究基于总线消息事后分析方法。对于不同嵌入系统只需重新定义 ICD就可以实现总线监控，提高了系统的可扩展性与可维护性。

利用光栅投影法进行三维测量有良好的发展前景，但仍未能很好地解决高精度测量问题。提出结合相位高度映射关系和棋盘标定法的三维测量方法，该方法基于数字光栅相移技术，减少了对数字光栅和 CCD几何约束要求，操作简单，实现对被测物三维信息的测量与重构。对已知高度为 20 mm的参考物体进行测量，高度相对误差为 0.727 5%。实验结果表明，该方法快捷高效，精度高。

单晶光纤作为高温传感器的关键器件在航空航天、**研究、电力、铸造等方面有着广泛的应用。文中介绍了一种基于激光基座加热法的单晶光纤拉制系统，并通过 ZEMAX光学软件对系统进行了光学仿真。软件仿真结果表明，在光学系统的聚焦点，能形成高质量的环形热源 ,验证了系统的优越性。为了拉出高质量的单晶光纤，对光学系统的熔区建立数学模型，并从理论分析上讨论了各种因素对单晶光纤品质的影响。由于系统有着其他激光基座加热法的光学系统无法比拟的优点，在拉制氧化锆和其他高温单晶光纤方面有着很好的应用。

通过对光栅电磁理论发展历史的回顾，概述了一维衍射光栅电磁理论的发展历程与现状。通过一维光栅与双周期衍射光栅的结构参数的对比与实例的研究，指出双周期衍射光栅在应用上比一维衍射光栅有更加优越的性能；同时通过两种光栅编程仿真效果也表明：双周期衍射光栅理论的发展还不成熟，不能像一维光栅理论那样，作为研究光栅特性及器件设计的理想工具。最后基于对多种双周期光栅电磁理论的研究对比，总结了双周期光栅理论发展现状以及对以后的展望。

1/4波片是全光纤电流传感器 (AFOCT)最重要的光学器件之一，针对 SLD宽谱光源产生的时间相干性问题，借助琼斯矩阵对光束的传播全过程进行了详细分析与计算，推导出探测器关于 1/4波片参数的光强表达式。根据闭环电路工作原理得到了 1/4波片参数对传感器信噪比和标度因数的影响规律，并通过实验验证。根据传感光纤的 Verdet(维尔德 )常数的温度特性，提出了 1/4波片的优化设计。

三分量加速度地震检波器检测加速度的核心部件是由 2个 3-dB耦合器级联而成的双 M-Z干涉仪， 3-dB耦合器的设计对三分量加速度地震检波器的检测精度尤为重要。介绍了三分量加速度地震检波器的结构和工作原理，导模之间的同向耦合理论。设置了 3-dB耦合器波导的结构和计算参数。采用 MATLAB对 3-dB耦合器的输出功率进行仿真，仿真结果显示， 3-dB耦合器在两输出端实现了能量的平均分配。用波导光学模拟软件 OptiBPM v9.0对 3-dB耦合器进行模拟仿真，光功率传输图表明，所设计的 3-dB耦合器实现了光功率的均分。

图像效果增强软件在航拍图像的后期处理中具有重要的作用，为了实现航拍图像效果增强软件，首先对软件进行了总体设计；其次对软件中涉及的主要图像处理算法原理进行了分析(自适应中值滤波算法、边缘检测算法以及 SPIHT编解码算法)；最后，采用 VC++6.0和 Matlab实现了该软件，同时对软件中主要算法的航拍图像处理效果进行了实验。结果表明，图像增强效果能够较好地满足要求。

提出了一种用于检测进入城市快速路中行人的算法，先通过背景自动更新算法确定区域背景，接着利用背景减除法对运动物体进行分割获取场景中的运动目标区域，然后在颜色空间进行肤色检测，得到人脸候选区，再依据人脸形状信息剔除类似人脸肤色的运动物体，从而最后确认视频中运动的行人。实验结果表明，文中方法实时性较好，检测概率较高。

相位载波解调技术是用于光纤传感器中的一种重要的信号解调技术。简要说明了 Mach-Zehnder干涉型光纤传感器的检测原理，对 PGC解调算法进行了详细的理论分析，并用 MATLAB搭建系统进行仿真，实现了传感信号的解调。对系统中的一些关键技术进行了讨论，重点分析了系统的动态范围上限，得到动态范围上限受低通滤波器、待测信号频率和载波频率的影响趋势，结论对于设计干涉型光纤传感系统有重要的理论指导意义和参考价值。

文中以光电检测技术为基础，完成了柱状机械零部件的激光扫描检测以及其三维重构系统的设计。传统的测量方法，会使被测物体表面发生微小变形，导致测量精度下降。光学技术的引入，实现了非接触测量。激光更是由于其速度快、精度高、量程大、抗光电干扰能力强得到了广泛的应用。文中实现对柱状机械零部件的外径、高度的快速准确的测量，及曲面的三维重构。该系统切实可行、操作简单，可以精确地恢复出二维图像检测方法所不能提供的物体的位置、几何形状等三维信息。

针对红外图像对比度差、信噪比低的特点，提出了一种基于中值滤波和生物仿生学的微光图像对比度增强算法，首先对红外图像进行中值滤波去噪，然后用生物视觉模型对去噪后的图像进行增强得到增强后的图像。实验结果表明，该算法突出了图像的细节信息，同时增强了图像的对比度，与传统的中值滤波加直方图均衡和加权邻域平均加灰度调整等算法相比，图像的信噪比和峰值信噪比都有很大的提高。

针对全向激光探测过程中太阳光闪烁容易引发虚假信号的现象，在相邻帧相减的基础上，提出了依据图像特征判别虚假信号的方法。在野外阳光强烈的自然条件下，对此方法抑制虚假信号的效果进行了试验验证。结果表明，相对于依靠滤波技术和提高帧频的方法抑制干扰而言，所提出的虚假信号抑制方法，能够更好地抑制太阳光闪烁引起的虚假信号，是一种依靠图像处理本身即可完成既定目标的方法。由于其对成像探测器和图像采集卡要求较低，因而具有较好的应用推广价值。

可见光 CCD拍摄的星空图像中目标点的质心求取已经有了很多种方法，可见光中的恒星质心求取方法在近红外星图中同样适用，常用的方法有 Gauss拟合法，矩方法(包括修正矩方法)和寻导法等。介绍了质心求取方法中的 Gauss拟合法，分析其优劣性，并以这种方法为基础，根据近红外星图导航的实际情况提出了一种较为实用的方法，并验证比较其精度和可行性。

为了方便产生并控制 FSK信号，文中提出了一种基于单片机的设计方法。硬件采用 W77E58单片机、高精度的 DAC芯片、 MAX232和运算放大器等一系列简单实用器件，并采用芯片 IMP813L设计看门狗电路，使整个板子工作状态更加可靠。软件包括两部分：与外部系统 3350主板之间的通信编程和信号发生器本身的模拟编码发送编程。两部分软件在以单片机为核心的硬件支撑下，能够良好稳定地输出所需的 FSK信号。该方法具有通用性，依据该原理可方便地产生其他模拟信号，本卡在实际测量中的良好效果进一步证实了设计的合理性和正确性。

为了解决现有微电阻测量中采用的测试电流过大、精度不高的问题，给出了一种低测试电流的微电阻测量系统的设计。采用高精密恒流源作为电流源，具有很好的稳流特性、低漂移及低噪声的运算放大器 ICL7650和 OP07ADJ构成精密放大电路，通过数据的实时采集、 A/D转换，由单片机进行数据的处理和显示，主要对微弱信号的放大原理以及测量的可行性进行了分析。通过实验验证，实现低测试电流下微电阻的准确测量，当测量电阻为 0.05~0.5 Ω，测量电流为 5~10 mA时，测量精度达到 1/1 000。

针对光电跟踪伺服系统性能指标要求提高以及传统控制方法的不足，在系统位置控制环路中采用一种参数可在线整定的摘模糊 PID(比例、积分和微分)控制器。分析其结构和设计原理，介绍参数自整定模糊 PID算法的实现。基于 Samsung公司推出的 ARM7TDMI核的 16/32位 RISC S3C44B0X平台从硬件和软件方面对控制器进行构建，控制器的自适应能力、控制品质和鲁棒性较好，使光电跟踪伺服系统具有响应快、过渡过程平滑且调节时间短等优点，并且为其在光电领域实际应用中提供了一些参考。

提出基于动态规划的红外弱小目标检测算法的硬件实现方法，分析基于动态规划的能量累加原理，阐述了目标识别的过程，分析图像处理所需要的硬件资源，建立 FPAG+DSP硬件处理平台，验证了算法的实时性和可靠性。文中提出的方法解决了大多数算法无法满足实时性要求的问题，为红外弱小目标的检测提供了一个新的思路。

介绍了光学相控阵技术的发展背景和工作原理，研究了国内外基于不同电光材料(钽酸锂、 PLZT、AlGaAs和液晶)光学相控阵技术的进展，探讨了光束扫描(指向)控制存在的扫描机械问题及光学相控阵具有的功能优势，针对光学相控阵器件的现状，提出了光学相控阵材料技术的研究方向及光学相控阵技术的应用前景。