采用ps光脉冲源和精密延时器对高速变像管相机扫描时间和扫描速度进行标定,给出了标定仪器的精度要求以及标定方法、标定结果和测量不确定度.拟合出扫描时间和扫描速度随扫描位置的变化方程,为实验数据处理提供可靠依据.

对高能激光在大气中传输时产生的热晕效应及其相位补偿进行了室内仿真实验测量,获得了自适应光学系统开闭环时用来衡量光束传输效果参量（如远场的光斑图像、质心漂移、二阶矩半径、及Strehl比等）。结果表明,Bradley-Hermann热畸变参数在300范围内,自适应光学系统相位补偿效果显著,Strehl比基本大于0.4。然而随着热畸变效应的进一步加强,出现相位补偿不稳定性现象,补偿效果变差。另外,对自适应光学系统开闭环时的实验结果分别与薄透镜近似分析理论及几何光学近似理论作了比较。比较结果表明：薄透镜近似理论与未补偿时的实验结果吻合较好,而几何光学近似理论与补偿后的实验结果存在较大的偏差。

报道了Er^3＋-Yb^3＋共掺杂光纤作为增益介质的环型腔光纤激光器。利用光纤的非线性偏振旋转效应产生可饱和吸收体的锁模机制,通过调整泵浦功率,调节偏振控制器的状态,实现了连续基波锁模和高阶谐波锁模两种稳定的锁模运转状态。其中连续基波锁模重复频率15.89 MHz,中心波长为1.557 nm,光谱宽度为9.9 nm。二阶谐波锁模重复率为31.79 MHz,三阶谐波锁模脉冲重复率为46.99 MHz。观察到了调Q锁模和调Q脉冲序列,给出了各种运转状态的实验结果并对多种锁模机理作了简要的分析。

通过在光程差中增加相位校正项,重新推导了更为完善的压缩器各阶色散解析式。并对压缩器的各阶色散作了光线追迹的模拟计算,得到与解析式完全一致的计算结果,从而验证了解析式的正确性。基于解析式和光线追迹的方法,更加系统完善地对比较常用的Offner展宽器的各阶色散进行了研究,分析了入射角、光栅与凹面镜距离对其各阶色散及剩余各阶色散的影响。同时,还对非匹配的展宽压缩系统的剩余色散的影响因素进行了讨论。

针对口径为600mm的薄型镜面在多点支撑情况下，分析了不同支撑方案的元件面形在频率域的响应特性，建立了离散支撑单元的1维梁模型，讨论了峰谷值、均方根值分别作为支撑方案优化目标函数的可行性，计算结果说明峰谷值、均方根值均不能正确评价面形在频率域的响应。分析了支撑单元的间距和大小对频率域的响应特性。根据计算结果，给出了理想支撑方案：中心支撑单元直径10mm，外侧支撑单元直径10mm，支撑单元间距125mm。

根据啁啾脉冲堆积的原理以及模型介绍了两路脉冲堆积时脉冲的时间与频谱特性，分析了堆积脉冲产生时间与频谱调制，以及交叠区产生非线性频率啁啾的原因。通过非线性薛定谔方程，分析了堆积脉冲的放大特性，介绍了啁啾参量对放大结果的影响以及放大后堆积脉冲的频率啁啾的变化。研究表明，在堆积脉冲的放大过程中自相位调制效应非常明显，严重影响了脉冲的频谱与频率啁啾。

针对闪光照相图像低信噪比的特点，提出了一种自适应的图像重建算法。该算法以代数法（ART）迭代重建为基础，在迭代重建过程中引入了两个权重矩阵，其中一个矩阵用来控制重建过程中的高频分量以保持重建结果的边界；另一个矩阵控制重建结果的平坦区域以提高重建结果的信噪比。通过在迭代过程中更新这两个矩阵来实现图像的自适应重建。数值模拟结果表明，相对于传统的单准则ART重建算法，该方法具有更好的抗噪能力和边界保持能力。

光学元件“缺陷”制约着高功率固体激光装置负载能力的提升。从统计角度建立了振幅调制型“缺陷”模型，并针对神光Ⅲ原型装置助推放大级分析了“缺陷”分布的统计参量与光束近场质量的关系，得到了一般规律。结果表明，“缺陷”总密度的增加和幂指数的减小都使系统输出光强的中高频成分增加，光束近场质量变差；总密度的变化引起光强各中高频成分变化的幅度近似相等，频率间相对比重基本保持不变，幂指数的变化却会引起各频率间相对比重发生变化；一定范围内，“缺陷”尺寸越大对近场质量的影响越严重；对于助推段，需将元件的“缺陷”总密度控制在600cm^-2以下，幂指数控制在2．5以上。研究结果可为降低元件的损伤风险以提高系统的运行负载提供参考。

介绍了高速压电倾斜镜的结构和工作原理,根据拉格朗日方程建立了高速压电倾斜镜转动的运动微分方程,推导了其固有频率的解析式,并以有限元模型与实测结果作了比较,证明所推导的理论模型是可信的,它对高速压电倾斜镜的结构设计具有指导意义.

受到特定振动环境干扰的光机系统结构存在着多个转动自由度的扭扰分量,由此引起输出光束定向角的偏转抖动,导致光束辐射能量集中度以动态扩散形式下降.运用概率和统计的方法对有代表性的光束随机抖动测试结果进行了二元统计分析.基于实际抖动幅度分布趋近于正态规律的特点,从辐射累积效应角度探讨了定向光束在受光面能量沉积的分布特征以及能量扩散程度的近似评估方法.