探测器阵列靶是测量激光光斑分布的常用设备, 在高功率激光长时间辐照下阵列靶的取样面板需要更高的抗损伤能力。为了提高取样面板的抗损伤能力，从热设计角度出发，基于Ansys Workbench有限元分析软件，比较了不同厚度、不同热管排布方式以及不同界面传热系数下, 防护取样面板在高功率激光长时间辐照下的温度场和热应力。分析结果表明，添加十字热管排布后，在激光辐照120 s时，6 mm厚度的取样面板耐受峰值功率密度从1470.9 W·cm^-2提高至3632.1 W·cm^-2。该仿真分析为阵列靶防护取样面板的设计提供了有效的理论和数据支持。

为降低光束质量测量系统中阵列光纤输出串扰导致的测量误差，本文提出了硬件设计与算法构建相结合的串扰校正方法，并就此展开了相关的原理研究与方法验证。首先，基于光束质量测量要求和光纤传光原理分析了阵列光纤的串扰影响；其次，结合朗伯散射原理和实验结果验证了校正串扰的原理：使用朗伯体降低阵列光纤输出光发散角差异，并建立统一的弥散光斑串扰模型，再采用反卷积算法复原到靶光斑；再次，介绍了针对性的反卷积算法原理，并就相关参数的设计展开了讨论；最后，对真实光斑、光纤输出的未校正光斑及已校正光斑进行对比分析，实验验证了校正方法的可行性。实验结果表明：与未校正光斑相比，校正后光斑强度分布的相对均方根误差由36.06%降至4.67%，桶中功率的相对均方根误差由7.79%降低至0.73%，86.5%桶中功率所在束宽的测量相对误差由10.83%降至3.46%，结合校正算法的图像处理和参数计算总时间约为8 s。

探测器阵列靶是测量激光强度时空分布的常用设备，为实现到靶激光参数高精度测量，取样衰减方式是其关键。针对探测器阵列靶散射取样衰减技术，基于双向透射分布函数对毛玻璃等材料透射散射光特性进行研究，推导出散射到探测器感光面激光强度衰减倍率的计算公式。设计了毛玻璃与工程漫射体组合的散射取样衰减单元，结合ABg散射模型，利用TracePro建立仿真模型。结果表明，设计的取样衰减结构可以承受功率密度2 000 W/cm²激光辐照20 s；散射出射角在±5.44°范围内，探测面取样不均匀性约为3.34%；衰减倍率仿真设计结果与实验测量误差约为0.805%。该种散射取样衰减方式具有抗激光损伤能力强、光斑匀化效果好、光强定量衰减及宽光谱响应等优点，具有很好的应用前景。