根据基尔霍夫近似理论分析了金属粗糙表面在太赫兹频段的散射规律及影响因素, 通过加工不同粗糙度的金属铝板样品, 基于远红外激光器搭建的单频点散射特性测量系统及远红外傅里叶光谱仪(FTIR)的宽带反射率测量系统, 对粗糙铝板的散射规律进行了实验测量与验证, 发现实验测量结果与基尔霍夫近似计算结果具有良好的一致性, 证明了峰值散射系数与粗糙度和频率的负相关性, 以及与入射角度的正相关性。分析了近似光滑和较大粗糙度两种极限情况下的散射特性, 给出了基尔霍夫近似理论在太赫兹频段的适用条件。相关结论为复杂目标散射特性的理论计算奠定了基础, 对太赫兹频段雷达相关理论和技术的发展具有重要意义。

搭建了一套迈克尔逊干涉仪, 对CO2激光的9P36和9R10谱线泵浦CH3OH气体所产生的频率分别为2.52 THz和3.11 THz的太赫兹激光器输出频谱进行了精细测量。测量系统频率分辨率约为1 GHz, 测量结果显示CO2激光泵浦的太赫兹源为单色源并具有极窄的线宽, 波长与激光器标称值进行对比具有很好的一致性。基于这套系统实现了对干涉仪动臂目标的运动速度准确测量, 提出了两种分别适用于匀速运动和变速运动情况下的速度反演方法, 反演结果与设定值均相符。结论表明, 迈克尔逊干涉仪不但可以精确测量太赫兹波源的频谱, 同时配合单色太赫兹源可以准确测量目标速度, 为太赫兹波段光谱、成像等领域的应用奠定基础。

针对太赫兹近场散射特性测量特点, 基于CO2激光抽运的太赫兹激光器和双层独立转动平台搭建了一套高频段太赫兹雷达散射截面(RCS)测量系统。利用不锈钢光滑金属球体作为标准定标体验证了系统的可靠性, 测量结果与理论值误差小于3 dBsm, 系统的信噪比优于24 dB。首次利用该系统开展了3.11 THz频点处不同材料及涂覆层圆形金属平板及不同底面直径圆锥体RCS的测量。通过比较分析发现了表面阳极氧化和喷漆处理的航空铝及P304不锈钢与纯航空铝平板的RCS区别, 以及不同底面直径的圆锥体RCS差异, 为太赫兹频段复杂目标体RCS的研究奠定基础。

利用中心波长1064 nm的纳秒激光脉冲入射到普通单模光纤中，获得了从700 nm到超过1750 nm的超连续谱输出。在正常色散区抽运下，光谱首先出现多级拉曼斯托克斯线，随着抽运功率或光纤长度的增加，斯托克斯能量将进入光纤反常色散区，形成光孤子，随后与孤子相关的非线性效应将使光谱进一步展宽。实验结果表明，当单模光纤长度为28 m时，产生的光谱在1260~1750 nm范围内，有较好的光谱平坦度（小于3.8 dB）、较强的光谱光功率密度（平均约为0.4 mW/nm）并且单模输出。

基于描述脉冲放大过程的时间相关非线性辐射迁移方程,对不同形状脉冲经掺镱光纤放大器传输后的功率特性进行了分析，该方程同时考虑了光与介质的相互作用.数值结果表明，在相同的脉冲能量下，不同形状脉冲经放大器放大后的功率增益随入射脉冲形状不同而不同，并且功率增益的差异在脉冲前沿比较大.这使得放大器输出脉冲峰值向前沿的偏移量以及峰值功率的放大倍数都与脉冲形状有关.尤其是当入射脉冲的能量较大时，不同形状脉冲的峰值功率的放大倍数明显不同，以超高斯脉冲为最大，高斯脉冲、双曲正割脉冲次之，洛伦兹脉冲最小.

大功率激光二极管线阵(HPLDA)特殊的发光区结构使它具有不理想的光学特性，特别是其快轴方向高达40°的大发散角，使得传统的波前探测器很难对其进行波前探测。针对这个问题，提供了一种可对大功率激光二极管线阵进行大动态范围波前测量的新方法，可在－π/2～π/2范围内进行高精度的波前斜率测量(±1′)。通过波前斜率的测量，可得到大功率激光二极管线阵的波前复振幅，实现波前测量的目的，同时也为下一步的光束整形做好准备。