报道了一台激光二极管（LD）双端面抽运NdYVO4晶体腔内三倍频355 nm紫外激光器。采用La3Ga5SiO14（LGS）高重复频率电光调Q技术，U型平凹腔结构设计，在腔内用I类相位匹配的LiB3O5(LBO)晶体实现二倍频，Ⅱ类相位匹配的LBO晶体实现三倍频，获得了高效率、高峰值功率、高重复频率的355 nm紫外激光脉冲输出。在抽运功率20.4 W及电光调Q重复频率10 kHz的工作条件下，获得脉宽9.6 ns，平均输出功率1.29 W的紫外激光输出，光光转换效率约为6.3%。

为了获得大功率高光束质量的激光输出，利用自制的5bar激光二极管阵列堆作为抽运源，抽运光经波导整形系统整形后入射至晶体，采用柱面镜混合腔结构，对部分端面抽运的混合腔Nd∶YVO₄板条激光器进行了实验研究。在最高抽运功率134W时，得到了38W的连续激光输出，斜效率44%，测得的两个方向的M²因子为1．56和1．78。实验结果表明，该激光器具有极佳的热效应，能够在高功率运转时保持高光束质量的激光输出，输入－输出功率曲线没有出现平顶或弯曲的迹象，该激光器仍有提升潜力，本结果有助于进一步提升该激光器的性能，实现更高功率的高光束质量激光输出。

针对非合作小目标激光测距系统, 目标表面的反射特征对激光回波信号有很大的影响。建立测量表面双向反射分布函数(BRDF)的装置, 对常用的两种热控材料——白漆涂层和F36多包层, 测量了其在1064 nm波长下的双向反射分布函数。得出了白漆涂层镜面反射很小, 散射角较大, 利于各方向接收回波信号; 而F36多包层镜面反射很强, 散射角-2°～2°, 不利于探测。通过由表面BRDF与由朗伯散射计算得到的最小接收功率的比较, 得出了入射角大于45°入射白漆涂层时, 回波信号较小; 大于2°入射F36多包层时, 没有回波信号。

激光器中激光介质采用板条状几何结构可以极大地降低它的热效应,但仍然需要进一步分析其影响,进而优化激光器效率。利用有限元分析方法分析了部分端面抽运的混合腔板条激光器中激光介质的热效应,计算的热透镜焦距与实测结果基本相符。分析了热效应对模式匹配的影响,分析结果对于优化激光器效率、改进谐振腔设计具有一定的参考价值。并在分析的基础上进行了混合腔实验,抽运功率为110 W时,获得连续输出激光功率41.5 W,光-光转换效率约38%,斜效率达58.8%,M2因子为非稳腔方向M2x＝1.59,稳定腔方向M2y＝1.55。

设计了一种深空非合作目标的激光扫描、捕获、跟踪地面实验装置,通过模拟深空同轨道运动的两颗卫星跟瞄过程,在理论上计算了跟瞄装置中光束指向驱动电机的最小加速度和其在跟踪过程中的运动特性。理论分析与仿真结果表明,当卫星偏离光斑中心一定距离时,指向驱动电机先加速后减速,补偿这个偏心,重新捕获跟踪卫星;重新捕获到跟踪所需时间受电机加速度和望远镜探测精度以及探测器响应处理时间影响,其中探测器精度对重新捕获到跟踪所需时间影响较大,探测器响应处理时间要减小到最小;为了使从捕获到跟踪过程中卫星始终在扫描光斑范围内,经纬仪驱动电机的最小角加速度为25.5°/s2。

部分端面抽运的混合腔板条激光器是一种新型的全固态激光器,采用这种结构,实现了高重复率调Q运转。在脉冲抽运情况下,1 kHz运转时,得到脉宽4.6 ns,单脉冲能量4.5 mJ的激光输出。在连续抽运调Q输出情况下,5 kHz高重复率运转时,获得了脉宽6 ns,单脉冲能量3.1 mJ的脉冲序列输出,平均功率超过15 W;当重复率高达25 kHz时,得到脉宽9.5 ns,单脉冲能量1.2 mJ的激光输出,平均功率达30 W。实验结果表明,输出水平还有很大的提升空间。

比较了掺钕光纤和掺镱光纤对1 064 nm光放大的特点.基于速率方程和传输方程,数值分析了在915 nm泵浦下双程掺镱光纤放大器的增益特征,并且和传统的单程放大进行了比较.分析了信号光和泵浦光,以及粒子数沿着光纤方向的分布特点.最后对双程掺镱光纤放大器进行了优化.

利用Gauss光束通过光学系统的变换规律,将激光二极管阵列发出的光作为Gauss光束处理.应用矩阵光学方法,解析分析与数值模拟相结合,给出了激光二极管阵列侧面泵浦棒状固体激光介质内泵浦光的强度分布.比较了侧面环绕激光二极管阵列数量不同时泵浦光分布的均匀性;以及考虑准直系统后,不同准直透镜焦距时,晶体内泵浦光半径的大小;同时针对泵浦光在晶体内聚焦时的情况进行了简单讨论.将半解析法与光线追迹法所得结果进行了比较,二者十分相近,但前者计算要简单得多.

以E. Sano的金属-半导体-金属光电探测器(MSM-PD)模型为基础,提出了一种改进型的模型。该模型以多个电流源和电容并联的形式构造,以吸收区过剩电子和空穴总数为研究对象,求解速率方程。另外计算了电容,给出了暗电流与端电压的非线性计算式,改进了传统模型中暗电流的线性计算方法。通过线性叠加给出了该模型光电流的数学解析解。通过在Matlab中的模拟计算,表明该模型具有计算量小、准确度高的特点,它不仅能反映一定偏压和光照下光电流的变化,而且能展示光电子在器件中的转化过程。这种模型也能较好地应用于微弱信号的检测模拟。

Estimating formula of the smallest power of illuminating laser of tracking, acquisition and pointing system in space is founded, and the smallest value that the illuminating laser sends when the receiving system can detect the return signal is obtained. The radiant intensity and the radiant quantity reflected by the diffuse reflection target of secondary planet are researched in theory and simulation. It is concluded that the distributing area of radiant emittance and the radiant intensity are the same as the figure of surface of projection in section of laser beam. The factor which affects radiant quantity of secondary planet is the effective area of projection, which includes the reflecting area of secondary planet and the angle between surface of projection and reflecting surface. The factors which affect the radiant intensity are the area of projection in section of laser beam and the angle between the direction of laser beam and normal of reflecting surface. The radiant intensity and quantity of secondary planet affect laser power of receiving system directly.