中红外激光领域广泛使用高性能高反射光学元件，高反射率高精度测试技术是制备高性能反射光学元件的基础。针对2.7～3.0 μm波段光学元件高反射率测量的实际需求，基于量子级联激光器建立了连续光腔衰荡反射率测试实验装置，通过优选2.7～3.0 μm波段反射带内水汽吸收较弱的测试波长，分析空气中水汽吸收对衰荡时间和反射率测量的影响，并比较空气和氮气环境下反射率测量结果，实现了2.7～3.0 μm波段高反镜反射率的准确测量，在反射率约99.95%时绝对测量精度优于2×10⁻⁵。实验结果显示，采用测试波长2.9 μm并在测量时保证初始腔和测试腔腔长相同，无需使用氮气环境，直接在实验室空气环境可实现高反射率的精确测量。

热成像仪由于工作环境较为恶劣，且自身发热量较大，容易导致热像仪光轴发生热偏移，严重影响其瞄准性能。为了提高红外热像仪的光轴热稳定性，以某型热像仪光轴敏感部件——折转镜为主要研究对象，研究其在不同环境温度条件下的光轴变化情况，并通过构建折转镜的有限元仿真模型以及试验测试系统，获得与试验数据一致性较好的有限元模型；以此为基础，采用基于变密度法的拓扑优化仿真技术，以刚度最大化为设计目标，以体积分数为约束，对折转镜座进行了拓扑优化设计。通过试验测试得出，优化设计的折转镜座的光轴高温偏移量由46.1″减小到25.5″，减小了44.7%，折转镜座的光轴低温偏移量由92.9″减小到51.0″，减小了45.1%，极大地提高了折转镜的光轴热稳定性。最后，将优化后的折转镜安装到某型热像仪中进行整机试验测试，热像仪整机的高温光轴偏移量由0.461 mrad减小到0.340 mrad，下降了26.2%，低温光轴偏移量由0.485 mrad减小到0.296 mrad，下降了39.0%，证明了仿真与拓扑优化模型的可行性与有效性，为后续红外热像仪整机的轻量化设计与性能提升奠定了基础。

The large-aperture pulse compression grating (PCG) is a critical component in generating an ultra-high-intensity, ultra-short-pulse laser; however, the size of the PCG manufactured by transmission holographic exposure is limited to large-scale high-quality materials. The reflective method is a potential way for solving the size limitation, but there is still no successful precedent due to the lack of scientific specifications and advanced processing technology of exposure mirrors. In this paper, an analytical model is developed to clarify the specifications of components, and advanced processing technology is adopted to control the spatial frequency errors. Hereafter, we have successfully fabricated a multilayer dielectric grating of 200 mm × 150 mm by using an off-axis reflective exposure system with Φ300 mm. This demonstration proves that PCGs can be manufactured by using the reflection holographic exposure method and shows the potential for manufacturing the meter-level gratings used in 100 petawatt class high-power lasers.

离轴反射系统具有不产生色差、无中心遮拦、结构紧凑等特点，但受其非对称结构影响，其视场常常为线视场。基于Zemax设计了一种大对称视场的离轴三反系统，视场为13°×13°，相对孔径为1/5，焦距为800 mm，波长为400 mm~1 000 mm，主镜和三镜为自由曲面，次镜为二次曲面。设计结果表明:对称视场离轴三反系统的点列图直径均方根小于5 μm，80%能量在一个像元内，光学传递函数接近衍射极限，各项指标满足应用要求。

采用数字光栅投影技术对强反射表面物体进行形貌测量时，由于采集的图像出现局部过明或过暗的现象，造成测量精度下降。基于此，提出一种改进的自动多次曝光图像融合技术，首先通过系统灰度响应曲线确定合适的测量灰度值范围，并根据基准点拟合出相机响应函数，计算出所需的曝光时长和次数；其次，将相机采集的不同曝光时长下光栅条纹图像与投射纯白图像下制作的掩膜图像相乘并进行线性变换叠加，采用对数变化提升叠加后光栅条纹图的暗部区域细节；最后通过解相计算出被测物的三维点云数据。实验结果表明，该方法可以准确计算出曝光时长和次数，融合后的图像条纹清晰完整，对于具有强反射表面的标准块、水泵压板护套和回程盘，点云重建率分别达到99.80%、99.20%、99.40%，提高了强反射表面的形貌测量精度。