提出了一种用于大型激光装置的精密同步系统总体架构技术。该技术采用时钟及数据恢复、光级联技术成功地实现了多数量、多种类同步触发信号的有序组合, 保证了同步触发信号的精度, 获得的ps级精密同步触发信号的时间间隔抖动为: 峰峰抖动小于100 ps, 均方根值小于10 ps。

详细介绍了高压电平及台阶宽度可调的三台阶快脉冲产生的技术方案，实现了快脉冲的台阶电平200~700 V范围内可调，台阶宽度100 μs 范围内可调。实验结果表明该技术方案能输出满意的脉冲波形。以此台阶脉冲信号为单纵模激光器提供驱动，调节三台阶快脉冲的幅度和持续时间，单纵模激光器可以获得平滑稳定、低抖动的输出波形。该技术可应用于高功率固体激光驱动器以及其他需要多台阶高压可调快脉冲发生器的设计中。

随着惯性约束聚变(ICF)激光驱动器的发展，激光光束口径逐渐增加，需要对大口径激光的能量进行精确测量.而目前国内ICF大口径激光能量测量的校准方式无法满足ICF激光装置功率平衡测量的精度要求(测量不确定度不大于2%)。为解决此问题，提出了一种新型的电校准技术，以Bi2Te3-Sb2Te3构成的半导体热电堆作为能量转换器件，进行了以电能量替代激光能量来实现对体吸收型激光能量计的校准技术研究，初步完成了光能量测量和电能校准的理论模型。理论分析结果表明，在室温环境下，使用电加热校准和激光加热校准在热力学上具有等效性，并通过初步的实验，论证了电加热校准技术应用的可行性。

基于有限元方法，以三点夹持为例，对压电薄膜变形镜(PFDM)的工作特性进行了仿真分析，发现变形镜与镜框之间因夹持带来的接触应力会导致镜面变形与电压之间呈现非线性变化。针对这一问题，提出了两种改进方式，仿真结果表明，两种改进方式均能够有效改善变形镜的非线性响应问题。

针对方口径压电薄膜变形镜, 采用傅里叶级数法推导了其机电行为的数学解析式。并利用该表达式对该类变形镜的交联值、使用口径等性能指标进行了研究。结果表明：交联值随电极尺寸呈线性变化关系, 在可用范围内保持在0.6以上, 压电薄膜变形镜大的交联值保证了其对低阶像差强的校正能力；变形镜的校正能力与通光口径密切相关, 其最佳使用口径比约为0.8。

针对惯性约束聚变(ICF)驱动装置，提出一种新的焦斑整形方法：基于衍射叠加原理，采用自适应光学(AO)技术调整近场相位来实现对远场焦斑形态的控制。以一种新型的变形镜模型——压电薄膜变形镜(PFDM)为例，对AO技术用于焦斑整形的可行性进行了模拟研究。结果表明，在制作工艺允许的范围内，当变形镜的空间分辨率达到一定程度时，便可利用AO技术实现良好的焦斑整形效果，而且能够保证焦斑较好的均匀性。进一步研究结果表明，该方法对波前畸变的容忍度要优于传统方法。

在大型高功率激光系统中, 实时监测对激光能量传输控制起着重要的作用。通过对激光能量的实时检测, 可以准确判断高功率激光装置系统中每一个环节的工作状态, 对保证激光装置的正常运行, 缩短装置的发射周期, 提高激光装置的工作效率有着重要意义。而激光能量测量的线性度对激光能量测量准确度有着直接的影响。在大型激光装置中, 激光光束多、分布广, 且存在严重的电磁干扰和环境温度漂移, 成为影响激光能量测量的线性度、降低激光能量测量精确性的主要因素。利用热电偶材料来完成对激光能量的测量, 并通过改进探头结构和扣除本底、补偿电位的方法来克服激光能量测量中的温度漂移。实验研究表明, 采用本方法测量激光能量的线性度优于2%。