生物激光打印(BioLP)能够将含生物材料的极微量溶液精确打印在不同的位置而不致生物活性受损，是一种新型的生物打印技术。介绍了生物激光打印技术的原理、设备及其关键处理技术，以及该技术近年来的研究进展，并对其未来发展和挑战进行了展望。

为了进一步提高反射率差分型生物传感器的检测灵敏度，提出通过双入射角度的方法来实现反射率差分检测。该方法将入射光束调至能够使单位生物膜层厚度反射率差分量最大的两个角度去照射实验样品，通过接收端测得的反射率差分量计算出生物分子层的厚度。通过仿真计算，当入射角度为30.6°和61.7°时，生物分子层的厚度增加1 nm，获得的反射率差分量为1.22%，当入射角度都增加1°时，反射率差分量减少了0.08%，当入射波长增加1 nm时，反射率差分量减少了0.33%。仿真结果表明，该方法的灵敏度相比其他类型反射率差分型生物传感器有了较大提高，而且对微小入射角度变化和波长漂移不敏感。

基于多激光雷达的车载三维重建系统在工作时需要对激光雷达的外参数 (包括三个旋转参数和三个平移参数 )进行标定。针对激光雷达外参数的标定问题，根据激光雷达扫描点不可见、单线式扫描等工作特点，以基于空间向量的三维坐标系转换模型为基础，提出了一种采用三面靶标的激光雷达外参数标定方法，对靶标进行三维重建，利用随机采样一致性 (RANSAC)算法进行平面分割和同名向量的提取，采用坐标系转换模型对标定参数求解，实现了激光雷达外参数的标定，并结合仿真结果以及标定前后多激光雷达系统三维重建结果对方法的有效性及精度进行了评估和验证。

为进一步提高反射率差分型生物传感器的检测灵敏度，简化光学系统结构，降低传感单元制作难度，在现有理论的基础上，采用双偏振检测方法来实现反射率差分传感。其思路是用不同偏振态的光照射传感单元，测量接收端的反射率差分量，从而获得生物分子层的厚度。仿真结果表明，当二氧化硅的厚度增加1 nm时，双偏振检测方法获得的反射率差分量为0.7988%；改变偏振光的入射角度，得到反射率差分量的最大值为0.9143%；当入射波长增加1 nm时，反射率差分量减少了0.23%。该方法比周期性结构的传感单元具有更高的检测灵敏度，而且受光源波长漂移和加工误差的影响较小。

根据误差的来源将光斑质心亚像素定位误差归类为随机误差和系统误差,提出一种简单有效的实验方法对光斑质心定位误差进行定量测试。利用高精度一维电动平移台、POINT GREY Flea2-14S3 CCD 相机和LED 光源构建了测试系统,对测试结果进行研究和讨论,发现了测试系统LED 光斑质心定位系统误差的周期性变化规律,计算得到了基于Flea2-14S3 CCD 相机的光斑质心定位随机误差为0.018 pixels,系统误差为0.06 pixels,总体误差为0.063 pixels(约1/15 pixels),能够应用于以光斑质心检测为手段的测量系统中。实验表明,该测试系统可以作为估算光斑质心定位误差大小的一种有效的手段。

半导体激光器 (LD) 驱动电源的性能是影响其工作特性的重要因素,提高LD驱动电源性能的研究具有重要意义。 提出了一种新型的基于现场可编程门阵列 (FPGA) 技术的半导体激光器驱动电源设计方案,该方案以 FPGA 为控制核心, LD 驱动 电源的 AD/DA 转换、温度 PID 控制、恒定电流驱动、LD 保护及人机交互等功能模块电路均在 FPGA 的控制下协调工作。设计并实现了 基于 FPGA 的 LD 温度控制与电流驱动电路,测试结果表明当 LD 的工作温度在 20℃~30℃时,其工作温度稳定度 优于±0.03℃, 驱动电流的恒定度达到±0.1%。

利用建立的生物传感器系统信号分析模型, 以锥形探针为例对荧光信号归一化功率分布、探针的传输效率、探针的收集效率、探针的有效收集效率及系统探测值等物理量进行了详细的理论分析, 并以此为基础, 得到了锥形探针的优化设计参量.实验表明, 理论分析给出的优化设计参量与实验结果符合得较好.

利用多层介质中偶极子辐射理论，得到了荧光免疫光纤生物传感器的初始荧光分布.在此基础上，利用几何光波导理论给出了荧光信号在光纤探针中的传输模型.通过定义光纤探针的耦合效率、传输效率、收集效率和有效收集效率等概念，实现了对基于倏逝波激发的荧光免疫光纤生物传感器系统中荧光信号的跟踪分析.并建立了理论模型，可用于该类传感器系统的优化设计.

分析了采用分束器构建干涉型复合腔进行激光束相干合成的过程与原理.利用分束器的特征矩阵研究了分束时产生的反射与透射相移，得到了两束相干光经过分束器分束后进行相干叠加时相移满足的普适关系，从相移的角度解释了分束器一侧发生相长干涉时另一侧必然发生相消干涉这一现象.比较了分束器与光纤耦合器在激光束相干合成应用中的一些特性，并验证了所得相移关系式的正确性.

针对有道缝路面提出了一种以道缝为参考的路面检测车自身定位方法。该方法通过数字CCD相机采集路面图像，提取出道缝信息，并选取十字交叉道缝为模板进行模板匹配实现定位。用Labview及IMAQ Vision编写了定位程序，模拟实验证明该方法能够实现对路面检测车的准确定位。