在增益导引的作用下，未采用任何补偿措施，主振荡功率放大（MOPA）激光器的输出光光束质量得到改善。综合考虑热效应、增益导引效应、增益饱和效应后，在MOPA系统中建立了一种新的激光放大模型，并进行了数值计算，模拟结果与已报道的实验结果符合较好。另外，计算结果表明填充因子和抽运光功率是影响输出激光光束质量的重要因素，而热效应与增益导引效应是其深层原因，这对进一步利用增益导引效应改善光束质量具有指导意义。

介绍了激光二极管(LD)侧面抽运Nd:YAG晶体腔外四倍频获得平均功率为1.85 W的266 nm全固态紫外激光器。采用双棒串接结构, 对热致双折射作用引起的退偏效应进行补偿, 获得高光束质量、高稳定性的线偏振1064 nm基频光输出。分别采用Ⅰ类非临界相位匹配的三硼酸锂(LBO), Ⅰ类相位匹配的β相偏硼酸钡(BBO)作为腔外倍频和四倍频晶体, 获得了平均功率1.85 W, 脉冲重复频率10 kHz和转换效率达13.3%的紫外激光输出。同时研究了BBO晶体自热效应对四倍频相位匹配角的影响, 提出了可以通过调整BBO晶体的角度来减小自热效应的影响。

在高功率线偏振基模输出激光二极管(LD)侧面抽运NdYAG激光腔中，热致双折射效应是影响线偏振基模输出功率的主要热效应。利用双棒串接结构，对热致双折射效应引起的退偏效应进行了有效的补偿。在分析谐振腔参数对激光器性能影响的基础上，通过优化设计，在实验中得到了35 W的线偏振基模输出。

使用高功率激光二极管(LD)双端抽运复合晶体结构是获得高功率高效率基模输出激光器的有效手段。使用YVO₄-Nd:YVO₄-YVO₄复合晶体作为激光增益介质,并采用平平非对称腔结构,使激光器运行于动态稳定区,在抽运功率为70 W时,连续基模输出功率可达34 W,光光转换效率为48.6%;但在调Q状态下,脉宽较长,达80 ns左右,某些时候不能满足激光器的后续应用。在缩短谐振腔长臂之后,当抽运功率为66 W时,获得了连续30 W的基模激光输出,光光转换效率为45.5%;在调Q状态下获得了脉冲重复频率在10-200 kHz的准连续输出,并对平均输出功率、脉冲宽度和峰值功率随脉冲重复频率的变化进行了详细的实验研究。在重复频率为10 kHz时,得到平均功率19.3 W,脉宽28 ns的基模输出,对应于单脉冲峰值功率为68.9 kW;在重复频率为100-200 kHz时,平均输出功率始终保持在27 W左右,脉冲宽度在50 ns左右。对谐振腔设计及实验现象做出了合理的分析,指出了进一步改进激光器设计从而获得更短脉冲宽度的方向。

采用数字频率合成器驱动声光可调滤光器(AOTF)实现红外单色光调谐控制系统,解决了AOTF波长连续、快速扫描的问题.对系统硬件组成做了详细说明,设计了系统性能测试实验.实验结果表明:波长分辨率为15.6～73.1nm,准确性优于2.0nm,重复性优于2.5nm.所得结果为非同向AOTF的应用提供了理论依据.

由光学综合孔径干涉模型深入研究了光学综合孔径空间探索波前干涉理论.在观测目标相当遥远及准单色观测条件下,根据光学综合孔径光学传递函数以及傅里叶变换性质建立了一个简化的像面干涉光强分布数学模型,此数学模型的物理含义符合光学综合孔径成像观测的实际情况;根据光学综合孔径瞳面干涉条件,在光学综合孔径像面干涉数学模型的基础上得到瞳面干涉的数学模型.最后根据光学综合孔径数学模型分别对像面干涉模型和瞳面干涉模型进行了计算机仿真.

光轴平行表面的晶片的会聚偏光干涉对晶体的双折射率非常敏感.干涉图的对称中心对应于正入射光线,双折射率正比于此点的干涉级md ,md的小数部分主要由中央暗条纹的位置决定,md的整数部分由自洽的办法求出.干涉条纹可以用双曲线很好地拟合,使干涉图特征点的提取更为精确.用不同厚度的铌酸锂晶片作了测量,双折射率不确定度为1(10-4.