回顾了国外军队装备的四代光电瞄准吊舱的技术特点和发展历程，定义了光学口径和吊舱舱径之比（光舱比）作为衡量集成度的标准，重点针对第三代的Sniper XR ATP和ATFLIR两型采用共光路串联布局吊舱的探测系统进行了分析和正向设计：二者均拥有Φ150 mm口径，约1.5°×1.5°视场，在0.7~0.9 μm和3.7~4.8 μm波段的传递函数接近衍射限，前者为透射式前置望远系统，后者为离轴三反式前置望远系统，二者的结构布局为：前置望远系统置于吊舱前部压缩光束，通过光学铰链和快反镜将光束导入吊舱中，部分光进入各自的探测通道或激光发射通道。其中，类ATP的透射式前置望远系统可在汇聚光路中折叠形成俯仰/方位正交轴系并置于305 mm舱径内，光舱比约0.492；类ATFLIR的离轴三反式前置望远系统可在压缩后的平行光路中折叠形成方位/俯仰两个正交轴系并置于Φ330 mm的球体内，光舱比约0.455。作为对比，采用共光舱并联布局的第四代Litening 5和Talios吊舱探测系统将所有光学载荷和伺服框架平台置于吊舱前部的Φ406 mm球体内，光舱比约0.37，其并联共光舱设计架构的集成度较低。针对未来可能的升级要求，类ATFLIR吊舱比ATP吊舱具有更强的生命力，其采用纯反射式的前置望远系统可以更方便地增加波段和拓展功能。

在探测目标尺寸小且距离远时，由于光电系统的视场角很小，有效的目标前级引导是光电系统跟瞄目标的前提。目标引导的本质是将大地坐标系下的目标点转换至光电系统局部坐标系下，转换过程中引入一系列旋转和平移参数，其准确程度决定了最终的目标引导精度。提出基于无人机航迹的光电系统引导误差校正方法，通过围绕光电系统周围无人机航迹数据，求解引导数据计算过程中坐标变换的最优参数，进而提高目标引导精度。在本项目搭建的实验装置上实现了方位引导标准方差小于0.052°，俯仰引导标准方差小于0.04°，最大误差不超过0.7°。目标前级引导的引导精度越高，光电系统捕获目标速度越快，对于提高目标处置相应速度具有重要意义。

提出了一种用于单纵模激光器选模的基于光纤耦合器的光纤复合环腔（CRC）滤波器的仿真方法，利用该方法对两种新型双耦合器双环CRC （DCDR-CRC）滤波器及三耦合器双环CRC （TCDR-CRC）滤波器进行了理论仿真，通过引入游标原理，分析了两种滤波器在不同环长差下的滤波特性，并通过调整DCDR-CRC及TCDR-CRC的耦合比、环长及环长差，对有效自由光谱范围 （FSR）、抑制比 （SR）及主透射峰带宽进行优化，计算结果表明优化后环腔的有效FSR可有效抑制波长选择器传输通带内的增益竞争，较低的SR可以抑制CRC滤波器相邻透射峰之间的增益竞争，较窄的主透射峰可以保证仅有一个激光器的纵模被选择。

针对阵列光束相干合成中存在的倾斜相差大的问题，提出了基于合成光束远场光斑二阶矩的阵列光束倾斜相差自适应控制方法。以合成光束远场光斑二阶矩作为评价函数，理论上模拟了采用随机并行梯度下降算法实现7路光束的倾斜闭环控制过程。实验上搭建了7路光纤激光相干合成系统，利用自适应光纤准直器对倾斜相差进行校正。以合成光束远场光斑的二阶矩作为评价函数，采用随机并行梯度下降算法，实现了7路光束的倾斜的闭环控制，合成光束模拟远场光斑的桶中功率由0.05 V提升至1.95 V。实验中将倾斜扰动的增益系数变为与二阶矩相关的函数，实现了自适应变增益系数的倾斜闭环，在一定程度上提升了倾斜控制的带宽。从理论上和实验上验证了基于光斑二阶矩的倾斜相差自适应控制方法在光束合成及合成孔径探测领域应用的可行性。

光学相控阵技术具有响应速度快、系统紧凑、功能多样和控制灵活等优点，在众多科学技术领域得到了广泛的应用。在近50年来的光学相控阵研究与应用中，涌现出了众多卓越的成果。为了对光学相控阵领域的发展进行梳理，简要回顾了光学相控阵技术的历史，并论述了光学相控阵技术的基本原理。从光束发射与接收等不同应用场景的角度，结合笔者的思考，深入介绍了光学相控阵在高品质的光源技术、激光相干合成技术、光束扫描技术、大气链路畸变控制技术以及合成孔径探测与成像技术多个领域的发展现状，并最后对光学相控阵技术的瓶颈与未来的发展研究趋势进行了评述。

为解决光寻址液晶光阀在高功率密度光束控制领域的应用限制，介绍一种可用于高功率密度激光系统的光寻址液晶光阀，该光阀开关比不低于140∶1，可在高于2300 W/cm²的连续激光系统中正常工作。同时，所研制的光阀可在高重频吉瓦（GW）级功率密度的fs脉冲激光系统中正常工作，在该系统最大功率密度激光作用下，光阀未见明显温度变化，该脉冲激光系统最大平均功率密度超过300 W/cm²。

报道了一种基于主振荡功率放大结构的全光纤化1064 mm线偏振单频光纤放大器。种子源是一个线宽约为3 kHz的单频光纤激光器。输出功率为50 mW的种子激光经两级掺Yb保偏双包层光纤(光纤纤芯直径分别为10 μm和20 μm)和一级手性耦合纤芯增益光纤放大后，最终获得了输出功率138 W、光束质量M²≤1.2、偏振消光比优于18 dB的高功率单频光纤激光输出。在脉冲调制模式下，获得了峰值功率465 W、脉宽宽度约为500 μs的线偏振单频光纤激光输出。

报道了一种基于主振荡功率放大（MOPA）结构工作的全光纤窄线宽线偏振纳秒脉冲光纤激光器。脉冲种子源是由一个分布反馈直腔型（DFB）单频光纤激光器被光电调制器进行强度调制后产生的。为了抑制受激布里渊散射（SBS）效应，脉宽被调节为3 ns，并且种子源线宽被相位调制器展宽为2.9 GHz。经两级保偏掺Yb³⁺光纤放大器放大后，获得了平均功率142 W，重复频率1 MHz，脉冲宽度2.88 ns，峰值功率49.3 kW的脉冲激光输出。在最大输出功率时，激光光束质量因子M²约为1.15，偏振消光比（PER）大于15.4 dB。