为满足隐身材料、热防材料和隔热涂层等高温材料涂层的光谱发射率的高精度测量需求，研究了在1 273 K～3 100 K条件下准确测量材料法向光谱发射率的方法。基于发射率定义，建立了材料法向光谱发射率测量模型，并在该基础上研建了光谱范围为0.7 μm～12 μm的材料法向光谱发射率测量装置。为克服测量装置中样品高精度加热时伴随腔体效应的技术难点，研制了具备可移动石墨坩埚的样品加热炉，取得了良好的实验效果。使用发射率测量装置对SiC与低发射率涂层2种样品的法向光谱发射率进行实验测量。结果表明：2种样品的法向光谱发射率均随波长增加而降低，随温度的升高而升高。最后对高温状态下材料法向光谱发射率测量不确定度进行了评定，相对扩展不确定度为3.6%。

微光夜视仪是信息化战争夜战中必备的一种仪器，广泛应用于夜视单兵侦察、枪瞄、车载、机载等作战领域。分辨力是衡量微光夜视仪探测能力的重要参数，是反映其综合性能的关键指标之一。为了解决现场使用、保养和维修等全寿命周期的各个环节中微光夜视仪的性能保障难题，研制了便携式微光夜视仪分辨力测试系统，主要组成部分包括光源组件、供电电池、靶标转轮、成像物镜、照度计、电池电压测量反馈模块、适配器和触摸显示屏等，实现了对微光夜视仪分辨力的测试，可在现场替代实验室测试系统，弥补其体积大、不便携带等缺陷。

大功率激光功率测量常用量热法，但溯源复杂。介绍了具有较高测量精度的基于光压原理的大功率激光功率测量方法，设计了利用1/10⁵精度天平大功率激光测量实验，测试了基于GaAs半导体材料制作的反射镜的反射率及损伤阈值，确定了基于GaAs半导体材料反射镜的相关性能。得到了普通实验室条件下的功率测量重复性及线性，验证了1/10⁵精度天平用于大功率激光测量的可行性。通过实验结果结合理论计算，得出利用1/10⁵精度天平的光压测量功率的测量上限可以达到3×10⁴ W以上。

为满足军用液晶显示屏质量与可靠性的客观准确测试评价需求，研制了一种照度达到10⁵ lx量级、适用于强光环境下的军用液晶显示屏检测装置，阐述了强光光源、响应时间检测模块、大型三轴检测平台等关键部件的设计，对响应时间、亮度均匀性、高温显示正常性等核心参数的检测方法进行了研究，最后对一种加固型液晶显示屏进行检测，响应时间的测量精度优于3%。

钛宝石飞秒激光放大系统具有重复频率低、脉冲波形复杂等特点，为准确测量其峰值功率，提出对单次脉冲波形和脉冲宽度测量的需求。介绍了单脉冲飞秒激光时域波形和脉冲宽度的测量原理和测量方法，设计了基于频率分辨光学开关法的单脉冲飞秒激光时域参数测量装置。讨论了单脉冲飞秒激光时域参数测量校准面临的问题及解决方法。

传统激光光束质量测量方法在CCD相机靶面前激光光路上加装可调衰减模块，对激光光束进行衰减。但该方法受限于CCD相机像元尺寸限制，难以进行高精度测量。为此该文提出了一种滚轮狭缝式激光光束质量评价方法，在测量时采用狭缝滚轮上的扫描狭缝直接扫描被测激光光束，使用InGaAs探测器配合聚焦透镜进行测量。经过与电机同轴的高精度增量式编码器确保采集位置与采集数据同步，扫描频率根据被测激光脉冲频率和光斑的直径范围可进行调整，该方法对光斑空间采样分辨率优于1 μm。实验结果表明，采用该方法测得的激光M²因子数值与被测激光器提供数值一致，测量不确定度小于10%。