报道了一种可用于产生窄带太赫兹(THz)波的超大频差双纵模NdYVO4激光器。该激光器基于薄片激光介质和微型腔来实现连续双纵模运转，两个纵模间的频差处于THz波段，通过调节激光器的腔长可实现频差在0.1~0.2 THz范围内的调谐；单个纵模的谱线宽度仅为20 MHz；激光束空间分布为单横模，光束质量M2因子为1.292；在630 mW抽运光下，输出连续激光功率为116 mW，斜率效率为18.53%，线偏振度为0.993。该激光器输出的双频光可被用作种子光经放大后来获得高功率THz差频抽运光，再在非线性晶体中通过共线差频就能实现窄带THz波辐射，理论分析表明THz波辐射谱线宽度约为THz差频抽运光的2倍，另外采用光斑半径为50 μm和峰值功率在千瓦量级的THz差频抽运光，在0.8 mm厚DAST晶体中可得到毫瓦量级的THz波输出。

提出了一种基于双镜环行光路的新型非平面多程激光放大器，它具有结构简单、体积小、空间对称性好、调节容易、光通放大次数多的优点。信号光束在放大器腔内沿着立体环行的非平面空间对称路径多次通过激光介质被放大，可在小型激光介质中获得高功率的放大激光输出。对放大器腔内光路进行了理论建模和参量分析，给出了部分光路模式的模拟图，分析了光路损耗与功率放大；初步设计了基于Yb:YAG薄片和激光二极管(LD)端面抽运的全固态非平面多程薄片激光放大器，适用于高功率激光放大。

提出并实现了由热键合直角棱镜与角锥棱镜构成的新型946 nm及473 nm单频非平面环形激光器.直角棱镜由无掺杂的YAG晶体和2 mm厚的Nd∶YAG晶体热键合形成，可提供激光增益、光路闭合及对946 nm激光起偏等多种复合功能.角锥棱镜由熔融石英材料构成，在环形永磁铁作用下，提供法拉第旋转作用.实验上实现了该结构的946 nm腔内倍频，并获得了473 nm单频单向激光输出.

针对热键合直角棱镜和角锥棱镜构成的946 nm激光器,详细讨论了输出端946 nm介质膜反射镜对单频运转的影响及热稳定性问题。指出通过改变p分量的透射比不能有效增加腔内激光的线偏振度;增强施加在角锥棱镜上的磁场强度,不仅可以显著提高腔内激光的线偏振度,减小输出激光的损耗,而且可在提供相同环路损耗差的情况下,降低对946 nm激光p分量的高透要求。通过传播矩阵方法,研究了该准单块非平面环形腔的热稳定性及高斯光束能量分布问题。

报道了一种利用非线性光学频率变换技术生成深紫外激光的固体激光系统。此系统采用基于CLBO晶体和频的频率变换方案, 参与和频过程的两路激光分别是一台全固态声光调Q Nd:YVO4激光器输出的1064 nm近红外激光和一台灯抽运电光调Q倍频Nd:YAG激光器抽运的钛宝石激光器输出的三倍频238.7 nm紫外激光。对系统中的调Q倍频Nd:YAG激光器、钛宝石激光器、BBO三倍频模块、调Q Nd:YVO4激光器以及CLBO和频模块进行了详细描述。最后, 在实验中获得了最高功率217 μW, 重复频率10 Hz的195 nm深紫外激光输出。

提出了由热键合直角棱镜与角锥棱镜构成的非平面环形激光器, 通过将环形磁铁施加到材料为熔融石英的角锥棱镜上, 实现了该激光器的946 nm单频运转。直角棱镜由未掺杂YAG和Nd∶YAG晶体热键合形成, 充当激光增益介质。采用芯径为200 μm, 数值孔径为0.22的光纤耦合半导体激光器进行端面抽运, 得到了160 mW的连续946 nm单频激光输出。

高速微粒速度测量技术是空间高速粒子地基模拟系统中的一项关键技术。设计并实现了一种利用激光光幕对高速运动微粒的非接触式速度测量系统, 分析了测量误差以及进一步提高测量精度的方法。该系统以高功率半导体激光器作为光源,同时采用PIN光电二极管作为光电探测器, 利用接收侧向散射光脉冲作为起始和结束信号以测量微粒的平均速度。实验结果表明, 该系统可对速度范围为1～10 km/s, 直径大于100 μm的高速微粒进行测速, 精度优于1.8%。

与直接阈值检测相比,采用数字相关技术是提高激光脉冲测距系统灵敏度的有效途径。引入数字极性相关算法,可以有效地减少相关函数处理所需的硬件支出,在单个超大规模集成电路(VLSI)芯片上实现并行的相关运算,提高数据吞吐量。通过仿真计算验证了此数字极性相关系统在弱信号激光测距中的效果,分析了脉冲重复频率、起始处延时、脉冲间隔抖动、脉冲宽度以及采样频率对输出结果的影响,为设计适用于数字相关检测的激光光源提供了理论依据。

研制出双控声光调Q全固态红外激光器。应用专门研制的双控驱动器,代替普通声光调Q全固态红外激光器中独立的激光二极管(LD)驱动器和声光Q开关驱动器。在双控驱动器中,抽运源激光二极管和Q开关都工作在与输出激光脉冲相同重复频率的间断工作状态。在每一个周期中,激光二极管在输出激光脉冲前的某一时刻打开,在输出脉冲后的适当时刻关断。声光Q开关在激光二极管打开前的某一时刻开始工作,在激光二极管关闭后的某一时刻停止工作。与普通声光调Q全固态激光器相比,在输出激光脉冲重复频率相同的情况下,双控驱动全固态红外激光器能耗减少50%以上,主要部件温升减少10 ℃以上,达到热稳定的时间减少到23%,用1 W的激光二极管抽运, 得到了脉宽16.8 ns,峰值功率4 kW的无寄生脉冲的激光输出。

自触发脉冲激光测距是一种新型的脉冲激光测距方法,该方法解决了传统脉冲激光测距测量精度与测量速度之间的矛盾.其飞行时间测量系统的设计很大程度上决定了自触发脉冲激光测距的测量精度和测量速度.设计并实现了基于CPLD的自触发脉冲激光测距的飞行时间测量系统.CPLD的使用提高了激光测距的精度,并且系统结构简单,体积小,可靠性高,非常适合高性能手持式脉冲激光测距仪.对自触发脉冲激光测距进行了实验研究,在20 m的测量范围内,获得了±0.98 mm的测距精度.