1、 国内光谱分辨率最高的航天高光谱相机
2016年12月22日3时22分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将全球二氧化碳监测科学实验卫星（简称“碳卫星”）发射升空。该卫星的成功研制和后续在轨稳定运行，将使我国初步形成针对重点地区乃至全球的大气二氧化碳浓度监测能力，对充分了解全球碳循环过程及其对全球气候变化的影响，提升我国在国际气候变化方面的话语权具有重要意义。中科院长春光机所承担高光谱与高空间分辨率CO2探测仪、多谱段云与气溶胶探测仪全部两台载荷研制任务。 2017年1月12日开机，13日转入在轨观测任务模式，成功获取我国第一组从太空观测的大气氧气和二氧化碳吸收高分辨率光谱图。填补了我国天基高光谱温室气体测量的空白，研制难度高、技术复杂，综合技术性能达到国际先进水平，部分指标达到国际领先水平。2017年8月31日，通过在轨测试总结评审，光谱定标精度优于指标要求，专家组评价：“载荷整体性能国际先进，部分指标国际领先水平”。
2、 极紫外光刻关键技术
历经多年攻坚，突破了制约我国极紫外光刻发展的超高精度非球面加工与检测、极紫外多层膜、投影物镜系统集成测试等核心单元技术，成功研制了波像差优于0.75 nm RMS 的两镜EUV 光刻物镜系统，构建了EUV 光刻曝光装置，国内首次获得EUV 投影光刻32 nm 线宽的光刻胶曝光图形。建立了较为完善的曝光光学系统关键技术研发平台，圆满完成国家重大专项部署的研究内容与任务目标，实现EUV 光学成像技术跨越，显著提升了我国极紫外光刻核心光学技术水平。同时，项目的实施形成了一支稳定的研究团队，为我国能够在下一代光刻技术领域实现可持续发展奠定坚实的技术与人才基础。
3月4日，国家航天局发布3幅由我国首次火星探测任务“天问一号”探测器拍摄的高清火星影像图，包括2幅全色图像和1幅彩色图像。而拍摄全色图像的照相机正是长春光机所研制的高分辨率相机。此次全色图像由高分辨率相机在距离火星表面约330千米至350千米高度拍摄，分辨率约0.7米。成像区域内火星表面小型环形坑、山脊、沙丘等地貌清晰可见，据测算，图中最大撞击坑的直径约620米。“天问一号”核心设备火星高分辨率相机(简称“高分相机”)就来自长春光机所。该重要核心装置作为“天问一号”火星环绕器上的有效载荷之一，集众多优点为一身，长春光机所研制的“天问一号”高分辨率相机采用了集光能力强、有效口径利用充分、光学传递函数高、杂光抑制能力强的长焦距离轴三反消像散光学系统，焦距4640mm，全视场角2°×0.7°。光学系统采用了先进的低敏感度设计方法，应用高陡度大偏离量离轴高次非球面反射镜，同时保证了系统像差校正与大摄远比的实现。光机结构以全碳化设计理念，解决了相机长焦距技术指标与重量资源紧张之间的矛盾，通过碳纤维桁架实现了光学元件的高精度位置保证和高轻量化的结构设计，相机总质量不到43公斤。相机焦面配置了3片包含全色、红、绿、蓝、近红外的五谱段TDI CCD图像传感器和2片国产面阵全色CMOS图像传感器，可以实现多光谱线阵推扫成像和全色面阵成像的兼容，具备获得火星表面高分辨率全色图像、彩色融合图像与视频图像的能力。
4、 高分六号卫星有效载荷
长春光机所承担了高分六号卫星全部有效载荷的研制任务。其中，宽幅相机（16米分辨率）是国内首次采用自由曲面离轴四反光学系统，实现了850公里超大幅宽成像；同时首次采用国产长线阵CMOS图像传感器，实现了8谱段的光谱成像，其中红边谱段成像在国内尚属首次。高分相机（2米/8米分辨率）采用大视场离轴三反光学系统和零畸变的光学设计，具有优异的成像质量、信噪比和几何精度，采用动态成像提升技术使相机的像移匹配更加精准，可获得95公里幅宽的2米全色、8米多光谱图像数据。中国科学院遥感与数字地球研究所承担了包括高分六号在内的系列卫星数据接收任务，支持卫星在轨运行期间遥感数据准确及时下传。高分六号与高分一号组网运行后，将使遥感数据获取的时间分辨率从4天缩短到两天。国防科工局将联合农业农村部、国家林业和草原局、应急管理部等主要用户部门，利用卫星获取的数据，积极在农业资源监测、林业资源调查、防灾减灾救灾等行业以及首都圈、新疆等区域开展应用示范。高分专项实施以来，农业农村部利用高分卫星遥感数据在农业常规监测、农业资源调查等领域开展广泛应用，取得了积极成效。高分一号等系列卫星提供的高时空分辨率遥感数据，使农业资源调查的范围扩大、频率提高、精度提升、成本降低。特别是在年度全国冬小麦、北方水稻等作物种植面积变化监测、资源本底调查中，高分卫星数据已全部取代国外同类数据。
5、高精度全息光栅
研制出国际先进的多种类型高端全息光栅，取得了多项国内第一，打破了国外垄断，为“羲和号 ”Hα 太阳光谱探测、“风云三号 ”E 星太阳辐照度光谱分 析等重大空间探测任务自主研发了高精度全息光栅元件。
多种平面及曲面光栅
“羲和号”Hα太阳光谱探测光栅
“风云三号”E星太阳辐照度光谱分析光栅
6、FY-3(05) 星(黎明星)
研制出我国第一台空间莱曼阿尔法太阳望远镜 ，可在 121.6nm、360.0nm 和 700.0nm 三个波段对全日面到2.5个太阳半径内冕进行高分辨率同时成像观测 ，研究耀斑和 日冕物质抛射的早期形成和演化。
我国首个在轨可维护巡天空间望远镜(CSST，在研)，口径 2m，以大面积、高分辨率、宽谱段的深度巡天为目标，定期与空间站对接，在分辨率相当条件下视场达到“哈勃” 太空望远镜的 300 倍。
