扫频源光学相干层析血管成像 (SS-OCTA)是一种基于分频幅去相关血管造影法 (SSADA)的新型血管成像技术, 在肿瘤等疾病的早期诊断方面拥有较大前景。本文在 5.12 mm×5.12 mm成像视场、标准图像最大信噪比 34.3 dB的 SS-OCTA成像平台, 对黑色素瘤 C57BL6小鼠进行皮肤结构和血管成像采集。结果表明在皮肤科疾病的早期诊断方面, 利用 SS-OCTA系统进行血管成像优于结构成像。

为提高基于渐开线原理的快速光学延迟线（FODL）装置的扫描频率和延迟时间，提出一种具有高速及高稳定性特点的光学延迟线装置，分析了延迟线装置装配误差引起的出射光束角度偏转和光程差变化。通过迈克耳孙干涉系统验证装置的扫描频率、延迟时间、延迟平稳性和延迟线性度四个方面的特性。实验结果表明，延迟线装置的装配精度较高，可实现高速高稳定性扫描和较大的光学延迟，其扫描频率为100 Hz，延迟时间为167.45 ps，延迟距离为50.06 mm，平稳性误差为0.25%，线性度误差为0.05%。

针对LED显示控制系统中移存频率受限于SDRAM的有效读取频率的问题，提出一种加速移存频率的方法。以LED显示控制系统的硬件逻辑为基础，建立扫描频率、移存频率、SDRAM有效读取频率等关键参数的相关数学模型，分析影响扫描频率的各种因素，提出图像数据拆分重组算法用于提高SDRAM的有效读取频率和移存频率。利用硬件逻辑实现该算法后，移存频率由原来的8.25 MHz提升到66 MHz，这就可以最大限度的发挥LED灯驱动芯片的移存能力，LED显示屏扫描频率也随之大幅提高。

为了提高光学延迟线装置的性能，基于渐开线原理设计了快速光学延迟线(FODL)装置。分析了渐开线的基本原理并建立了数学模型，推导了光学延迟线装置的延迟距离公式。对光束通过延迟线装置后的光斑畸变进行了理论与实验分析。最后，搭建迈克尔逊干涉系统，对延迟线装置的延迟线性度、延迟平稳性、延迟距离和扫描频率进行了实验验证。结果表明：对于快速光学延迟线装置，入射光斑的半径越小，旋转平面反射镜的旋转角度间隔越小，出射光束的光斑畸变越小。该装置的延迟距离为40.036 mm，延迟时间为133.453 ps，线性度误差为0.419%，平稳性误差为0.806%，扫描频率为20 Hz。与常用光学延迟线装置相比，该装置能够提供较大的延迟距离和较高的扫描频率，同时具有线性度好、平稳性好等优点， 满足快速光学延迟线的使用要求。

基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术的传感器系统性能受激光器特性、探测器特性、调制参数、激光器控制电路和信号采集电路等的影响。激光器和探测器特性与当前的生产制造水平密切相关，对于直接吸收法，调制参数主要指扫描幅度和扫描频率，而扫描幅度的确定以得到完整吸收信号为准。对扫描频率的选择和优化进行了详细的讨论。在一定的理论基础上通过实验分别观察各扫描频率对直接吸收信号的影响，通过分析检测信号的特征, 如幅值、半峰全宽、调整的判定系数、信噪比、积分吸光度及偏差等得出其变化规律，总结出扫描频率的选择依据。该研究为TDLAS直接吸收法中扫描频率的确定提供了实验依据。

考虑双线振动双质量硅微陀螺仪环境适应性强且两个质量块的差动输出能够有效消除共模干扰的影响,提出了一种新型双质量陀螺仪。依据双质量硅微陀螺的结构和工作原理,对该陀螺的驱动模态进行了理论分析,并提出了简化的动力学方程。利用ANSYS有限元软件对陀螺的驱动模态进行了数值仿真,并对陀螺仪样品进行了电路测试.通过几种不同的加载方式,分别得到了相应的仿真和测试的幅频曲线,结果表明,仿真和实验结果与理论分析完全一致,且双边驱动方式要优于单边驱动方式,反向驱动方式可以使陀螺仪在工作模态运动。仿真和实验结果验证了双质量硅微陀螺的驱动模态特性。

光学扫描器总是被要求在一定的频率下扫描一定的角度,而检流计式光学扫描器的最高扫描频率和扫描角度两个参量是矛盾的.用受迫振荡的二阶微分方程来描述检流计的动态特性,从理论上分析了检流计式扫描器在正弦波扫描方式下的传递函数,求解可知正弦波驱动函数下的扫描运动还是相同频率正弦波,推导出扫描角度倒数平方可用频率平方的二次函数表示,从实验上测量检流计的扫描频率和扫描角度的关系,从而为寻找高速扫描提出依据.根据理论分析和实验数据的结果,提出适用于小角度扫描的小反射镜设计思想,并进行了实验验证.