基于sinc切趾反射体布拉格光栅的谱合成技术是获得高功率谱合成输出的有效方法。考虑到入射单色平面波光束的偏振状态，采用传输矩阵法，分析了光栅参数对衍射效率、波长选择性和角度选择性的影响。计算结果表明，入射角度对不同偏振状态入射光束的衍射效率影响较大。sinc切趾反射体布拉格光栅的衍射效率近似由光栅厚度和折射率调制幅值的乘积决定，当折射率调制幅值与光栅厚度的乘积大于1.7028×10-6时，不同偏振态在小角度入射时的衍射效率高于99%。sinc切趾反射体布拉格光栅的波长选择性带宽和角度选择性带宽随折射率调制幅值的增加而增大，随衍射效率的增加而减小。通过优化光栅参数，利用sinc切趾体布拉格光栅可实现光谱间距低于200 pm的多光束谱合成。

利用标量衍射理论和角谱方法，针对超分辨近场结构光盘存储系统建立了简单物理模型，并提出了超分辨近场结构光盘的读出信号仿真计算方法。通过对比实际测试信号与模拟信号，证明了该读出信号计算方法的可行性。此外，针对超分辨掩膜层对不同功率入射激光响应不同的特性，分别分析了单轨道和三轨道记录符在高、低功率两束激光读出下的差分信号。数值模拟发现，与传统读出信号相比，差分读出方法能够减小来自邻道的串扰，而且利用差分读出方法获得的信号质量更高。

以激光介质的第一主应力为评判标准, 依据Griffith微裂纹理论作为断裂临界应力, 基于已报道的断裂实验数据和3维、瞬态的有限元计算, 建立了预测一定泵浦参数下钕玻璃断裂可能性的Weibull统计模型, 同时分析了影响介质泵浦极限的其它因素。结果表明：材料的抛光工艺决定了介质的断裂应力;对于短脉冲大能量方式工作的钕玻璃介质, 基于美国20世纪90年代的抛光水平, 1 Hz以下低重频时应优先考虑18 kW·cm-2的泵浦饱和极限, 10 Hz以上高重频时应优先考虑介质的断裂极限。

谱合成是获得高功率激光输出的有效方法。反射布拉格光栅衍射旁瓣是影响谱合成效率的主要因素。建立了sinc切趾布拉格光栅谱合成理论模型，采用传输矩阵法，分析了光栅参数对切趾光栅衍射特性的影响，以及入射光束光谱宽度和发散角对谱合成效率的影响。计算结果表明：sinc切趾布拉格光栅可有效抑制衍射旁瓣的影响，其一级衍射旁瓣和二级衍射旁瓣的峰值分别由62%和36%下降为0.57%和0.12%。通过优化光栅参数，利用sinc切趾布拉格光栅可实现窄光谱间距、高谱合成效率的多光束谱合成。切趾后，在10 nm的带宽内，参与谱合成光束的数目由7束增加为25束。对于波长为1 064 nm和1 064.4 nm的两束光谱合成，当入射光束光谱宽度小于0.15 nm，且发散角小于0.8 mrad时，谱合成效率达90%以上。

Using transmitting volume Bragg gratings (TVBG) as a basis, an experiment on one-dimensional spatial filtering of a deformed laser beam is designed. The deformed laser beam results from a He-Ne laser beam modulated by an amplitude modulation plate with a spatial frequency of 7.2 mm ?1. Results show that when the central wave vector of the deformed beam satisfies the Bragg law of TVBG, the spatial profile of the -1st forward-diffracted order is similar to that of the undeformed He-Ne laser beam due to the TVBG with a spatial frequency selective bandwidth of less than 5.0 mm?1. The higher frequency components of the deformed beam are filtered out in the optical near field. Thus, the TVBG cleanup of the spatiallydeformed laser beam is realized experimentally.

复用体布拉格光栅具有良好的波矢选择性以及可控的衍射效率。根据Kogelnik耦合波理论，分析复用体布拉格光栅作为谐波分离以及光束取样元件的可行性。结果表明，采用复用两片反射型以及单片透射型体布拉格光栅的结构，使得两片反射型体布拉格光栅对混有三个倍频成分的主光束中的基频、二倍频光束(1053 nm和527 nm)高效率衍射（色分离度分别为0.2%和0.3%），而对三倍频光束(351 nm)高效率透射（接近于100%），以达到谐波分离的目的；而透射型体布拉格光栅对三倍频光束低效率衍射(等于0.98%)，且衍射光束的空域时域光强分布与三倍频光束基本一致，以达到光束取样的目的。因此复用体布拉格光栅可同时实现谐波分离以及光束取样的功能，这给传统谐波分离以及光束取样光栅提供了一种备选方案。

谱合成是获得高功率激光输出的有效方法。建立相移反射体布拉格光栅谱合成模型，利用传输矩阵法，分析相移反射体布拉格光栅的衍射特性，并对反射体布拉格光栅的衍射特性和相移反射体布拉格光栅的衍射特性进行了比较。以两束光为例，分析相移反射体布拉格光栅谱合成特性，分析在高斯单色平面波入射条件下，光谱宽度对谱合成效率的影响。结果表明，通过在反射体布拉格光栅中引入π/2的相位畸变，可有效抑制衍射效率中的旁瓣的影响并增加参与谱合成的光束数目，对于两束光谱间距为30 pm的窄带光束谱合成，谱合成效率可达97%。

星载InSAR干涉基线矢量方位角的测量精度对整个系统的测绘精度有着十分重要的影响。针对星载InSAR测量系统对其干涉基线矢量方位角的测量要求，给出了一种基于图像处理的CCD摄像测量方法。利用CCD摄像测量法对主副天线在平面内的相对位移进行了精确测量。分析了系统的理论误差，构建了完整的实验系统，并对光学靶标的固定步长位移进行验证性实验测量，实验结果与理论分析值具有较好的一致性，测量系统的测量精度优于1σ,证明了该测量方法具有很好的可行性。

针对传统莫尔条纹技术在测量物体偏转角度中不能对多维角度变化进行测量的问题,采用了一种分区间设计的组合光栅方法,并结合光学自准直成像方法构建了一种新的实验系统装置,利用该系统通过测量莫尔条纹的变化实现了对被测量物体偏转角度的三维测量,对合作光学反射镜的偏转角度测量精度优于1″,绕轴转动测量精度优于2″。

Diffraction efficiency of volume Bragg grating, whose period is in the same order as the incident wavelength, is related to the polarization direction of the incident linear polarized beam. When two linearly polarized recording beams with the same polarization direction are used for recording volume Bragg gratings in a photopolymer with diffusion amplification, the azimuth of polarization of the reconstruction beam influences the diffraction efficiency of the grating. When the probe beam is linearly polarized and oriented orthogonally to the grating vectors, the ±1-order diffraction beams are also linearly polarized with polarization direction parallel to that of the probe beam. According to the results, a two-dimensional nonspatial optical filter consisting of the volume Bragg gratings would achieve significantly higher efficiency.