提出了一种基于光纤耦合的光纤激光阵列像差探测方法，介绍了其结构和波前复原过程，采用数值仿真模拟其复原湍流像差的过程，并进行了7单元自适应光纤准直器(AFOC)阵列复原静态像差的实验。仿真结果表明，本文提出的波前传感方法能够有效复原出湍流畸变波前，且对于不同单元数的六边形排布阵列，存在不同的最优复原阶数。阵列填充因子的降低会增大复原残差，填充因子大于0.8可保证复原残差RMS相较于填充因子为1时的增幅不超过10%。实验结果表明，利用填充因子为0.875 的7 单元AFOC 阵列，复原以离焦为主的低阶像差时，初始畸变波前RMS 为0.433 μm，复原残差小于0.075 μm。仿真和实验结果验证了本文提出的基于光纤耦合的光纤激光阵列像差探测方法的有效性。该技术有望在激光阵列大气传输及湍流校正等系统中得到进一步应用。

近年来，以激光大气传输为应用背景的光束相干合成技术被广泛研究，而关于该项技术在空间光通信中的应用研究却不多。事实上，基于光束相干合成的多孔径接收天线结构可有效缓解大气湍流影响，提高空间激光通信系统的性能。本论文简要介绍了中国科学院自适应光学重点实验室面向激光大气传输应用的激光组束传输与湍流校正技术研究近况；重点介绍关于多孔径接收空间光通信系统中的光纤相干合成研究进展，主要包括基于3 dB 光纤耦合器的相干合成和基于光纤偏振合束器的相干偏振合成两种方法，在空间光通信系统中具有极大的潜在应用。

当前, 基于多光束相干合成的激光相控阵技术面临着实际湍流环境下远距离传输的应用需求和挑战, 需同时校正系统内部光源噪声和外部动态湍流像差, 并解决远距离传输光延迟和系统规模增大导致的有效带宽急剧下降的问题。现有的技术手段如目标在回路技术和延迟SPGD算法无法应对湍流带来的动态倾斜像差, 而这一点对在远场目标处获得高质量相干合成光束至关重要。文中介绍了中国科学院光电技术研究所在多孔径激光传输控制技术上的最新研究进展, 新技术实现了对光纤阵列激光出射光束倾斜像差的并行和高效校正, 并提出了基于主动波前测量的光纤激光阵列外部像差预补偿校正的方法, 为光纤激光相控阵技术的实际大气传输应用打下基础。

提出了一种基于光纤耦合器的全光纤链路锁相方法。通过光纤交叉互联使得出射光束与本振激光之间以及光纤端面后向回光相互间在光纤耦合器内进行干涉以获得性能指标，利用随机并行梯度下降算法(SPGD)对性能指标进行盲优化控制，实现多路出射光束在光纤端面处的相位锁定。首先建立了这种锁相方法的模型，讨论其锁相控制的稳态条件。搭建了两路全光纤链路锁相实验，并对两路出射光纤激光进行准直发射，通过相机获得的远场干涉条纹图像来判定锁相精度。实验结果表明，在引入正弦相位扰动幅值4个波长和频率2 Hz的情况下，该锁相方法能够将10 s长曝光图像条纹对比度从开环时的0.25提升至闭环时的0.82，单帧短曝光图像条纹对比度从开环时的0.65提升至闭环时的0.98。