传统空间载波型数字散斑干涉技术(SC-DSPI)由于光路结构的限制,视场角很小,导致单次测量面积有限。提出一种大视角SC-DSPI光路,在传统SC-DSPI光路基础上增加4F光学系统进行图像传递,使得光路能够应用短焦镜头进行成像,以扩大测量视场角,从而实现大视场测量。实验结果表明,当测量距离为310 mm时,所提大视场SC-DSPI系统能够实现直径为180 mm物体的全场变形测量,且所得到的相位图质量高,测量效果良好。

结合正弦/余弦(sin/cos)滤波技术提出了依据散斑相位条纹图的条纹方向自动选取滤波窗口大小的自适应滤波法。通过计算散斑包裹相位条纹图的条纹方向,依据相位条纹方向自动选择合适的滤波窗口,对散斑包裹相位图的sin和cos变换图同时进行自适应均值滤波,再通过四象限反正切算法得到包裹相位条纹图。实验结果表明,该滤波法能有效保护条纹相位跳变信息,对于条纹密度变化较大且形状复杂的散斑包裹相位图,仍能进行有效的条纹滤波处理,滤波后的相位条纹图更逼近于原始条纹走向。

提出了利用数字全息干涉术可视化观测液相扩散过程.实验中，采用马赫-曾德干涉仪光路记录乙醇与水之间两相扩散过程的多幅数字全息图；再通过数值再现不同扩散状态的波前相位分布，获得液体中的摩尔浓度分布；最后，根据菲克定律获得两相流扩散系数.结果表明：利用数字全息干涉术可实现对液相扩散传质过程的快速、实时及高精度测量；该方法还具有可实现远程监控、拥有大量微观数据的优点；此外，采用文中全息干涉光路结合波分与角分复用技术可实现多相流扩散系数的测量，为获得溶液中非线性变化特征参量提供了有效技术手段.

提出用时间平均数字全息与数字成像相结合的技术测量物体的振幅场，在时间平均数字全息光路中引入成像透镜，使时间平均数字全息技术适用于大尺寸物体的振动分析。阐述了该技术的基本理论，设计了测量光路，并用圆形压电陶瓷片作了实验验证。实验结果表明，在相同条件下，使用数字成像时间平均全息技术记录和再现的数字全息干涉图与使用传统的时间平均全息干涉计量技术记录和再现的全息干涉图相吻合，比较两者的振幅计算结果误差很小。

采用离轴菲涅耳数字全息干涉术实现了对电路板表面的连续弯曲形变测量。在电路板两端依次施加0.01 mm至15 mm位移载荷过程中，记录了1 501幅全息图。通过相邻两幅全息图数值重建的复振幅相位分布相减得到干涉相位差，根据相位差与离面位移的关系计算得到照明测量区域的离面位移，通过累加获得了施加1～15 mm位移载荷时电路板表面的弯曲形变测量结果。由5块相同规格电路板上照明测量区域中同一电容中心点的离面位移，计算得到测量结果的A类不确定度不超过0.008 mm，加载夹具引起的测量结果的不确定度为0.003 5 mm，测量结果的合成不确定度不超过0.008 7 mm。实验表明这种利用离轴菲涅耳数字全息干涉术测量物体大位移连续弯曲形变的方法具有良好的重复性和稳定性。

研究了诱导光的偏振态对激光诱导原子数分数为3% 掺镁同成分铌酸锂晶体和原子数分数为3%掺铪同成分铌酸锂晶体畴反转的影响。用数字全息干涉测量的方法再现了激光诱导畴反转过程中的相位分布。通过对比线偏振、圆偏振和椭圆偏振不同偏振态诱导光形成的成核场，认为诱导过程中出现的沿z方向的空间电荷场对激光诱导优先畴成核有着非常重要的影响。不仅给出了激光诱导畴工程进一步优化的基本信息，而且为激光诱导畴成核理论的研究提供了新的实验依据。

研究了514 nm可见激光诱导掺铪摩尔分数为3%同成分铌酸锂晶体优先畴成核。利用数字全息干涉术实时记录监测激光诱导优先畴成核过程,再现了该过程中晶体内诱导区域相位分布的变化,通过测量证实成核场随诱导光强的增强呈指数减小。在实验基础上提出诱导过程中出现的沿Z方向的空间电荷场对激光诱导优先畴成核有着非常重要的影响,并给出了激光诱导铌酸锂晶体优先畴成核定性的物理模型。不仅能够为激光诱导晶体铁电畴工程的优化提供重要信息,而且能够为激光诱导铌酸锂晶体优先畴成核机制的研究提供重要实验依据。

利用数字全息干涉术研究了超声驻波场的三维分布特征,由所记录的不同角度的超声驻波场的数字全息图,经数值再现,得到了超声驻波场的强度和相位差分布图,进而由迭代重建算法重建出超声驻波场的三维分布曲线.结果表明,数字全息干涉术与迭代重建算法相结合是测量与重建三维超声驻波场的一种方便有效方法.

对紫外激光诱导近化学计量比钽酸锂晶体铁电畴反转进行了实验研究。波长为351 nm的连续紫外激光被聚焦在近化学计量比钽酸锂晶体的-z表面,同时沿与晶体自发极化相反的方向施加均匀外电场。实验证实紫外激光辐照可以有效地降低晶体畴反转所需的矫顽电场,采用数字全息干涉测量技术检测证实在激光辐照区域实现局域畴反转。研究表明采用紫外激光诱导可以实现对近化学计量比钽酸锂晶体铁电畴反转的局域控制。提出了物理机理的理论分析,认为外电场和激光辐照场的共同作用在晶体内部产生高浓度、大尺寸的缺陷结构,缺陷一定程度上降低畴体成核和畴壁运动所需要克服的退极化能和畴壁能,实现激光诱导畴反转。