为了进一步降低成本并提高成像的速度与精度, 提出了一种基于发光二极管（LED）照明的全场时域光学相干层析成像技术(OCT)系统。用LED作光源、采用带反馈的闭环四步移相法采集信号, 阐述了其成像原理, 并进行了系统结构研究、理论分析和实验验证。结果表明, 系统的相干长度为23 μm, 轴向分辨率达到了11.8 μm, 横向分辨率为19.8 μm, 单幅图的采集时间为2.15 ms; 与以往的OCT扫描方式相比, 该方法减小了实现成本, 并具有更快的扫描速率以及更高的精度, 有着很大的使用价值。该研究为开发超高速、高精度的低成本OCT系统提供了参考。

基于视觉心理物理学实验研究RGB-LED光源下的颜色恒常性。实验中,观察者分别在白色和红、绿、蓝、黄4种彩色的RGB-LED光源下对240个孟塞尔(Munsell)色卡进行颜色分类。实验结果表明,从白光变化到红色和绿色光源时,颜色恒常性在各颜色类别上表现均较好,与传统宽带光源下的表现接近;变化到蓝色光源时,颜色恒常性在棕、红、黄和橙色类别上表现较差;变化到黄色光源时,颜色恒常性在棕、红和橙色类别上表现较差。总体来说,红色和绿色光源下的颜色恒常性比蓝色和黄色光源下的恒常性好。实验结果可为RGB-LED光源在实际中的设计和应用提供参考。

为了实现近地面、多波长气溶胶时空探测，克服激光波长可选择性不足的问题，利用LED丰富的光谱特性，设计了一种新型发光二极管(LED)光源雷达。LED能量小且发散角大，其出光能量、发散角、接收视场角和几何重叠因子都会对LED光源雷达探测距离产生影响。针对共轴LED光源雷达系统的特点，分析了几何重叠因子的特征和计算方法，详细讨论了光源发散角和接收视场角对几何重叠因子的影响。结合LED光源的特点，利用美国标准大气模型对雷达系统的探测能力进行了仿真，优化了光源发散角和接收视场角，在LED能量一定的情况下获得了最大的探测距离。搭建了LED光源雷达系统并完成了初步实验观测，结果表明该雷达夜晚能够接收到240 m远处的大气回波，验证了雷达探测低层大气气溶胶的能力。

基于双超辐射发光二极管(SLED)光源研究了空间电扫描型低相干干涉长距离光纤传感解调系统。通过负透镜扩束搭建了紧凑解调干涉光路，分析了双SLED 光源功率比对低相干干涉条纹形态的影响并探讨了传输损耗的功率比补偿。针对双SLED 光源干涉条纹的特点，提出了双阈值的任意极值解调算法，并进行了压力解调实验。结果表明，在50~180 kPa 的压力范围内，利用不同峰值，可以实现0.24%~0.40% F.S.(F.S.为全量程)的解调精度，光纤传输距离达到1.76 km，与理论分析吻合。

提出利用非相干单色发光二极管(LED)光源和多模光纤产生空心光束。证实了将LED 光源以一定角度倾斜耦合进大芯径多模光纤可获得光斑均匀的空心光束。分析了光束在多模光纤中的传输路径和产生空心光束的机理，并用Zemax软件建立仿真模型进行模拟。搭建利用LED 和多模光纤产生空心光束的实验系统并且与激光作为光源产生的空心光束进行分析比较，结果表明利用LED 光源获得的空心光束均匀性更好。

为进一步减小光源的体积、简化光路系统结构，消除毛细管电泳芯片诱导荧光检测系统中激发光源的反射光和杂散光的干扰，设计并建立了垂直层叠结构的有机发光二极管诱导荧光检测系统。针对有机发光二极管器件发光强度较低的问题，采用在器件的玻璃基底表面贴附微透镜阵列薄膜的方法，提高了入射光的强度。在对CCD积分时间、PDMS 微透镜直径及两偏振片间的偏振角度等参数进行优化之后，利用检测系统实现了罗丹明B 样品溶液的毛细管电泳分离。

综述了国内外以发光二极管为光源的光疗法在生物医学中的应用研究，主要从动物体试验，动物细胞实验和医学临床进行了分析，对医学临床进行了重点的分析研究。并从安全性、经济性、使用性等多方面比较分析了发光二极管光源疗法与其它光源疗法的优缺点。发光二极管光源疗法将在生物医学领域有广阔的应用，在产品商业化上也会有较大的发展。

LCoS光学引擎作为整个背投的一个重要组成部分,其照明系统显著地影响着LCoS背投的性能.详细分析了影响照明效果的各个因素,并利用ZEMAX软件设计出了单片LCoS光学引擎中基于彩色LED光源的照明系统,该系统能达到较好的亮度和均匀性,满足整个光机系统的成像要求.