针对舰载光电跟踪系统反射式主光学系统的防护问题, 提出了一米量级尺寸的窗镜、镜框的设计、制造和检测的方法。首先, 对窗口材料的性能及强度进行分析, 依据内外压差、自身重量以及旋转惯性力对窗镜强度的影响确定其最小的厚度。其次, 依据指标要求分析设计窗镜、镜框的形变对窗镜等光程差的影响以及其环境适应性。然后, 采用等光程非平面的修磨方法对带镜框的窗镜进行加工及检测。最后, 成功研制出直径φ1 032 mm, 厚度80 mm, 通光口径φ1 010 mm 的融石英材料的窗口玻璃镜, 等光程差为RMS=0.062 8λ@632.8 nm。结果表明, 该窗镜能够对舰载光电跟踪系统反射式主光学系统进行有效的防护。

光电轴角编码器作为一种精密测角传感器,其测角精度受到多种因素的影响,其中轴系晃动是影响其精度的主要因素之一。为了研究编码器轴系晃动的规律,利用多种检测方法对轴系晃动进行检测,利用傅里叶谐波数学模型对测量结果进行分析,并结合编码器测角精度检测结果,发现测角精度与轴系晃动的低频谐波之间存在固定的函数关系,采用这种关系可以补偿编码器的测角误差。利用这种方法可以在编码器内部或在线的方式进行实时误差补偿,从而达到提高编码器测角精度的目的。这对相关仪器的测量精度的提高起到一定参考意义。

采用一种空间移相干涉仪测量凹形非球面反射镜光学表面, 使用偏振元件和多幅图像同步采集实现移相, 并对测量得到的干涉条纹采用基于离散余弦变换的相位解包裹算法, 对不连续相位分布采用非加权的最小二乘法进行优化目标函数, 最终重构出被测光学表面的面形。这种结构形式的干涉仪具有一定的抗振能力, 同时在数字图像处理上优化了算法, 能够快速稳定地得到被测面形, 而且对硬件要求不高。结果表明: 这种算法能够适用于非实验室条件下的光学测量, 在一定干扰条件下可以达到较高的测量精度。

将矢量衍射数值算法-严格耦合波分析用于精确计算亚波长闪耀光栅的衍射效率，并分析其衍射特性。建立了闪耀光栅的电磁介质模型，并将楔形不规则结构简化为多层矩形光栅结构，通过电磁场的介质分布建立严格耦合波方程。根据边界条件求解出各层的电磁场分布，再通过增透矩阵方法将各层电磁场依次迭代，求解出了整个结构的衍射效率。计算分析显示，对闪耀角为11.3°、周期为500 nm的金属铝闪耀光栅可以得到高于90%的衍射效率和相应的闪耀级次。实验表明这种矢量衍射数值算法具有较高的准确性，可以推广应用于高致密刻线复杂光栅的衍射计算分析。