利用光纤分束器和N个单光子探测器，提出了一种微弱光探测下的单脉冲光子计数方案。将该光子计数方案与关联成像原理结合，搭建了一套光子计数探测模式下的关联成像实验平台。实验研究了微弱光探测条件下光子计数的动态范围对关联成像质量的影响，分析并探讨了基于光子计数的关联成像需进一步深入研究的问题。

基于低速预先采集并记录调制散斑场、对毛玻璃高速高精度定位寻址的方式，提出一种方法解决了参考臂面阵CCD的图像采集速度对关联成像速度限制的问题。基于该方法搭建了可预置强度关联激光三维成像雷达实验系统。采用每次平移一个系统所决定的散斑大小就能保证两次采样独立的预置运行轨迹方案，以散斑场的相关性系统为评价函数，实验验证了该预置方案准确性高、重复性好。同时，完成了预置速度为2 kHz的强度关联激光三维成像演示实验，其成像结果与实时采样速度为100 Hz的强度关联激光三维成像结果相当，证明了该技术的有效性。

设计了一种基于角度多普勒分辨的接发同轴反射层析激光成像雷达系统，给出了基本成像原理和数学表达，相应分析了目标横向距离分辨率和单个角度采样时间的关系。并在实验室平台上模拟远场衍射传输，获取探测目标的角度多普勒分辨的反射投影图，采用滤波反投影算法实现目标横截面图像重建。此方法采用相干外差探测，可以大大提高雷达接收信号灵敏度，同时不涉及光频空间相位和时间相位，成像中没有相位匹配过程，降低了实施技术难度，具有一定的实际意义和使用价值。

反射层析激光成像雷达只能获得目标的二维轮廓像，不能对平面目标进行成像。报道了聚束模式下的非相干合成孔径激光成像雷达实验，在这种成像模式下，可以对二维平面目标进行图像重构。采用侧视观察的模式获取目标的角度距离强度信息，然后通过滤波反投影实现平面目标的图像重建，并进行了计算机仿真，证明了实验结果的正确性。该系统作为非相干合成孔径激光雷达的一种，实现了区别于目标轮廓的二维成像，具有一定的实际意义和使用价值。

We apply phase retrieval method to align projection data for tomographic reconstruction in reflective tomography laser radar imaging. In our experiment, the target is placed on a spin table with an unknown, but fixed, axis. The oscillatory motion of the target in the incident direction of the laser pulse is added at each view to simulate the real satellites random motion. The experimental simulation results demonstrate the effectiveness of this method to improve image reconstruction quality. Future research also includes the development of projection registration based on phase retrieval for targets with more complicated structure.

对反射层析激光雷达近场小系统成像进行了理论分析与模拟验证,当目标处于瑞利索末菲衍射区域,到达目标的波前属于球面波衍射。根据奈奎斯特定律对球面波反射层析图像重建所需角度采样数,单投影采样点数约束条件进行了推导。引入了折线的方法,用于避免平方开方的距离运算,缩短图像重建时间。数值模拟表明此方法可以在降低计算量的前提下实现图像重建,随着探测距离的拉长,折线重建图像与参考图像相似度越来越高。