为了得到脉宽可调谐的双脉冲激光器，提出了基于半导体光放大器的8字腔激光器结构。该方案中，将半导体光放大器置于非线性光纤环镜的非对称位置，应用半导体光放大器的非线性偏振旋转产生激光脉冲，当半导体光放大器的驱动电流为200 mA 时，通过调整腔内的偏振控制器，得到重复频率为10.05 MHz和12.70 MHz,脉冲宽度分别为33.40 ns和30.08 ns的双脉冲，同时改变激光器腔长以及半导体光放大器在非线性放大镜中的位置，应用非线性光纤环镜的开关特性，双脉冲的脉宽也做相应的改变。

为满足精密薄板厚度在线测量的精密性、实时性和可靠性要求, 将基于调制、带通滤波和峰值检测的信号处理技术与激光三角法相结合, 设计了高精度 PSD微位移传感器, 并利用多个传感器和差动三角法制作了采样速率达到 1 kHz, 测量厚度范围为 6 mm, 测量精度可达 10滋m的薄板多点测厚系统原理样机。系统基于 SOPC技术, 在 FPGA内扩展了多个串口作为测量数据传输通道, 同时采用 ARM9微处理器做控制中心, 利用其内部的 SMC(静态存储控制器)与 FPGA连接, 实现了测量数据的实时传输、处理和显示。最后, 对系统的稳定性以及影响因素进行了测量和分析。

为了提高半导体激光器位置敏感器件(LD-PSD)激光三角法测距、测厚系统的测量精度，对半导体激光器的光斑质量进行了研究。用不同功率的半导体激光器做静态测距实验，结果表明，在长时间连续测量中，激光光斑重心的漂移增大了系统的测量误差。光斑重心漂移主要是由光斑的高频噪声和光斑整体偏移造成的。针对这两方面因素设计了基于针孔滤波和棱镜分束的能够提高激光光斑质量的光学系统，并用CODEV软件进行了优化与仿真。将所设计的光学系统加入到测距仪中重新进行静态测距实验，结果表明，改善后的系统精确度由25 μm提高到8 μm，使得基于位置敏感器件的激光三角法测距、测厚系统在长时间连续工作时也能保持较高的测量精度。