在远距离目标轨迹测量系统中, 当前的长焦相机由于CCD尺寸限制一般视场角度较小, 无法实现对目标的可靠捕获。在对比当前的几种大视场拼接成像方法后, 针对远距离目标测量系统的要求提出了一种通过控制单个相机进行圆锥旋转来模拟4相机阵列实现大视场成像的方法。设计了实验样机对该方法进行验证。首先根据该成像方法设计了相机运动控制方案和相应的机械结构, 然后设计了相机的触发控制以及图像数据的传输和处理流程, 最后使用该样机进行了实验。实验中样机经校准后采集到了相对位置正确的子视场图像, 并拼接获得了大视场图像。使用视场角度为1.02°的小视角相机, 实现了4个有一定程度重合的子视场2×2拼接, 最终获得了1.93°的大视角。该方法为远距离目标测量系统中的目标捕获子系统设计提供了新思路。

激光发射系统中激光与经纬仪高精准对接保证了激光的高精度定向发射, 针对激光器与经纬仪机下对接方式, 从理论上建立整体坐标系下基于库德光路传导激光的库德镜空间归一化模型, 精确标定激光在各库德镜空间中的位置及其变化, 通过该模型提出内场分级、外场秒级的激光与经纬仪高精准对接技术, 结合某长波激光发射系统进行实验验证, 可实现激光与经纬仪2″以内高效精准对接, 从工程上验证了该技术的正确性和实用性, 为该类型激光对接提供了技术支撑。

为分析CO2激光9R波段输出谱线特性, 满足激光与物质相互作用的需求, 首先利用镀膜选支技术使高功率TEA CO2激光器只输出9R波段的激光。然后, 通过单脉冲放电试验, 利用CO2激光谱线分析仪分析9R波段CO2激光谱线的波长和谱线数量, 并利用能量计分析每支谱线在单脉冲能量中所占的比例。通过改变输出镜的透过率、全反射镜的曲率半径以及工作气体的比例, 分析CO2激光9R波段输出谱线在波长、数量以及能量比例方面的变化。试验结果表明, CO2激光在9R波段同时输出了多条相邻较近的谱线, 并且这些谱线随激光器输出镜透过率、全反射镜曲率半径和气体比例的变化而变化。

基于F-P腔理论研究了不对称非线性缺陷光子晶体的光学二极管效应。 要有效提高光学二极管的正反向透射比, 同时又要保证正向透射率不太低,应增大入射光频率的预置量,适当提高缺陷两侧结构的不对称性,并使入射光强在相应 变化范围内靠近低值。数值模拟结果支持了该理论的分析。

基于法布里珀罗腔理论，研究了由2块相同单负材料作为反射镜构成微腔结构的共振特性。若反射镜是负ε材料，在一定条件下可实现TM腔模的全向透射；若是负μ材料，则可实现TE腔模的全向透射。随着入射角的增大，全向透射谱变窄，品质因子提高。腔中介质折射率的提高，可有效缩短TM全向透射微腔结构的尺寸，但对TE全向透射微腔结构尺寸的调制就稍弱。单负材料损耗的存在，不会破坏两种微腔结构的全向共振特性，但随着入射角的增大腔模的透射率有所降低。通过优化处理给出了这两种微腔结构能实现全向透射时所需满足的各种条件，为全向滤波器的设计提供理论指导。