为了研究多程放大系统中的透镜倾斜对系统像差影响，采用在商用光学设计软件ZEMAX中建模进行光线追迹结合实验验证的方法，得到了初步分析结果。结果表明，在此类多程放大系统中，对远场能量集中度有较大影响的几种像差主要由透镜离轴倾斜使用造成的，其中离轴四程透镜的影响较大，而且离轴四程透镜的倾斜角度对整个多程系统输出的波前影响并非是线性上升。对校正装置的系统输出波前畸变及今后类似光路的优化设计有一定参考意义。

为了对光掩模版亮场缺陷进行修补，采用激光化学气相沉积的方法，利用功率密度为1．3×10⁸W／cm²的355nm紫外激光诱导Cr(CO)₆分解，在1．5s内获得了光掩模亮场区域附着力强、消光比高的金属Cr膜。结果表明，在开放的环境下，采用高功率密度、短作用时间的方法能够得到高质量的沉积薄膜，满足了微电子行业中对掩模版修复的要求。

为了减小焊接变形，优化焊接工艺，需要准确预测激光焊接过程中温度场的分布情况，使用有限元模拟来预测温度场的分布是一种较好的方法。通过分析和总结激光焊接过程有限元模拟和理论分析的研究现状，以平板的焊接为例，建立了物理模型，并利用ABAQUS进行了激光焊接三维温度场的有限元模拟，讨论了模型的网格划分、边界条件及其模拟结果的后处理。模拟结果可以给出试件上任意一点任意时刻的温度情况，在激光功率为2000W、焊接速度为20mm／s的参数下模拟焊接2mm厚的A3钢板。结果表明，最高温度为3100℃左右，距焊接中心横向4mm处A点的最高温度为150℃左右，与相同参数条件下的实验结果基本一致，说明有限元模拟可以准确预测焊接过程的温度场分布情况。

为了提高再现像质量，对数字全息常见算法进行了比较研究。根据全息理论和线性系统理论，研究了利用菲涅耳近似法和基于瑞利－索末菲衍射积分的卷积法数值重建离轴无透镜傅里叶变换全息的方法，并做了计算机模拟。结果表明，在记录距离很短的情况下，尽管记录距离不满足通常的菲涅耳近似条件，菲涅耳近似公式仍然成立；自由空间脉冲响应的快速傅里叶变换在不同的记录距离性质不同，由瑞利－索末菲衍射积分利用卷积方法得到的再现像质不理想；对于离轴无透镜傅里叶变换全息显微来说，菲涅耳近似重建方法优于卷积方法。

为了更确切地认识光在生物组织内的传输规律，通过实验测量研究了鸡肌肉组织和猪脂肪组织切片的光透射特性。结果表明，激光束经过肌肉组织后，能在远场处产生明显的衍射条纹。为了解释这种衍射现象，将衍射效应考虑进辐射传输模型，对辐射传输理论进行了修正。修正后的辐射传输理论不仅能定性地说明肌肉组织衍射现象的成因，而且其数值结果与实验现象吻合较好，说明了修正后辐射传输理论的正确性。

为了研究在准分子激光刻蚀聚合物的过程中避免经常往复更换不同大小而形状相同的掩模的实验操作，保证实验的连续性和结果的真实性和可靠性，在实验的加工系统中基于变焦距系统的原理采用引入一个变焦物镜代替原来系统中普通物镜的方法，取得了一个准分子激光刻蚀可变焦光路系统。采用ZEMAX软件设计一个可变焦物镜镜头并分析了它的成像质量。经过ZEMAX软件的模拟，结果表明，此变焦镜头成像质量基本达到要求，缩小倍率在0．15～0．24范围内可连续变化。因此，使用这个变焦物镜，在同样的实验条件下，可以采用同一片掩模而不再往复更换掩模就可蚀刻出大小不同的结构；同时由于不再经常需要中断实验过程，保证了实验结果的真实性。该技术在激光蚀刻中有很大的可行性。

为了满足引信用脉冲式半导体激光器驱动电路的脉冲宽度可调、频率可调、功率可调的需要，根据LD驱动电路的工作原理，建立LD驱动电路的一般模型，并进行了仿真分析。采用电子多频振荡器来提供驱动信号，用双MOS驱动器来驱动半导体激光器，通过大量的实验、仿真、分析、比较，设计出了方便可调的大功率LD的驱动电路。结果表明，该驱动电路完全能满足激光近炸引信对脉宽、频率和功率的需要。

为了突破长焦物镜传统设计中的局限性，从衍射面的相位多项式出发，结合一般透镜的相位变换式，对折衍混合消像差理论进行了探讨。给出了仅使用1种材料FK1、2片型的长焦物镜系统设计结构，并将此设计结果与传统的5片型、5种材料的纯折射长焦物镜的光学性能进行了比较。结果表明，利用折衍混合能有效地校正长焦物镜的像差，极大地降低系统的重量和复杂程度，不失为长焦物镜设计的一条有效途径。

为了改进乃至革新大气能见度的探测技术，探索新型、快速、准确测量大气能见度的方法，采用自行研制的能见度微脉冲激光雷达，进行了水平大气能见度测量实验，并同已经商品化的能见度仪NQ－1进行了同步对比测量。实验结果表明，在水平能见度较差时，微脉冲激光雷达和能见度仪具有很高的相关性，相关系数达到了0．88；在水平能见度较好的时候，相关系数保持在0．73以上。说明能见度微脉冲激光雷达系统可以应用于大气能见度的探测。

为了利用激光雷达对空间碎片进行探测，根据空间环境和空间碎片的特性，给出了空间中的激光雷达作用距离的具体表现形式，并详细分析了空间的背景辐射并给出了处理后的结果，从而推导出最小可探测光功率的计算公式，进而给出了系统所需最小发射光功率和探测系统的信噪比。结果表明，利用激光雷达可以对几十千米范围内的较大空间碎片进行探测。