设计并搭建了一台基于碳纳米管锁模的全保偏掺铒光纤激光器,输出功率为2.141 mW,重复频率为61.6924 MHz,光谱中心波长位于1563.94 nm处,半峰全宽为7.031 nm,研究了该激光器在振动方面的环境稳定性。将激光器置于振动台上,分别进行X、Y和Z方向符合卫星发射标准的加速度达到12g的鉴定级正弦振动实验和均方根加速度达到12.81grms的鉴定级随机振动实验。每次实验后测量激光器的锁模阈值、输出功率、锁模信号的信噪比、重复频率、中心波长以及谱宽。实验中发现振动后激光器仍然可以稳定锁模,光学性能也几乎没有发生变化。该研究为锁模光纤激光器的航天工程化提供了重要依据。

在微光像增强型电荷耦合器件(Intensified Charge-coupled Device, ICCD)积分时间内, 空间振动影响微光 ICCD相机的成像, 导致成像质量下降。对于振动环境下微光 ICCD相机成像, 采用动态调制传递函数( modulation transfer function, MTF)评价空间振动对成像质量影响。结合微光 ICCD相机特有结构, 提出微光 ICCD相机的动态 MTF理论模型, 分析低频正弦振动及高频正弦振动中, 振动幅度、振动周期、积分时间等不同因素对成像质量的影响。

振动导致航空相机成像分辨率下降，常采用动态调制传递函数（MTF）评价振动对成像质量的影响。根据线性光学系统的传递函数理论，针对任意频率的正弦振动，提出一种基于第一类贝塞尔函数的动态MTF 计算方法，并以奈奎斯特频率处动态MTF 不小于0.9为条件，得出低频振动的振幅容限随频率增加而减小，高频振动的振幅容限为0.2 pixel。通过对刀口靶标进行正弦振动下动态成像实验，得出理论计算结果与实验结果间相对误差小于4.25%，相比以往相关文献的分析结果，计算精度最大可提高18.5 倍，因此该方法可用于预估和评价振动环境下航空相机的成像质量，对视轴稳定系统的设计具有指导意义。

航空相机拍照时，由于受到振动影响成像分辨率会降低。采用动态调制传递函数研究正弦振动对成像的影响，通过基于空间域的计算方法对高频和低频振动的调制传递函数(MTF)进行了分析，指出了曝光时间不等于振动周期整数倍的一般情况时，高频振动对成像质量的影响也具有随机性，但没有低频振动的随机性明显。采用快速反射镜作为振动源进行成像实验，对获得的振动图像使用小波变换提取图像的高频信息。实验中将曝光时间设定为20 ms，振动频率为50 Hz时，高频信息波动范围仅为0.0582×104，可以认为基本没有波动。当振动频率为15 Hz时，波动范围为0.6233×104，随机性很明显，而振动频率为65 Hz时，波动范围为0.1245×104，随机性不明显。通过高频信息与MTF的对应关系，实验证明了理论分析的正确性。在理论分析和实验的基础上，总结了正弦振动对成像影响的普遍性结论。该结论可用于分析成像系统光机结构设计，也可应用于图像去模糊，具有一定的意义。

运动条件下，光电系统在一定积分时间内的成像过程是一个动态过程。因此需要引用动态调制传递函数概念来评价运动对成像质量的影响。通过设计一套动态调制传递函数测试系统，对运动条件下动态调制传递函数的变化规律进行数据处理和理论分析。结果发现高频振动时，随着振幅的增大，对调制传递函数的影响越大，与静态条件相比MTF值下降0.01～0.1; 低频振动时，随着振动频率的加强、振幅的增大或积分时间的增长，调制传递函数下降明显，与静态条件相比较MTF值相差0.01～0.5。