激光惯性约束聚变实验需要使用数十台套诊断设备从不同方位对瞬态微尺度物理过程进行诊断表征。大部分诊断设备通常需要进入巨型靶室真空环境内，在厘米到米级的不同工作距离上，对聚变靶上面毫米到数十微米的靶标进行瞄准，大部分诊断设备的瞄准精度需要达到50 μm水平。双目瞄准方法是在真空环境下实现远距离高精度瞄准的一种重要方法，但目前主要依赖人工判读图像识别靶标和手动操作诊断搭载平台运动实现对靶瞄准，特别是靶室内照明条件或诊断设备瞄准视线存在夹角等条件会严重影响靶标识别效果，对诊断设备瞄准精度造成较大影响。发展了一种基于机器视觉的诊断自动瞄准方法，采用Mask R-CNN算法并以大量模拟瞄准图进行靶标识别训练，有效解决了靶标自动判读问题，对靶标识别误差控制在8个像素点以内；同时基于实验室瞄准测试平台开展了靶标像素偏差与瞄准坐标偏离关系的离线标定，开展了算法引导下的瞄准精度测试，根据测试结果预估指向瞄准精度优于30 μm、径向瞄准精度优于50 μm，对实现诊断设备的高精度自动瞄准有一定的基础参考价值。

研究了脉冲光束的偏振和时序非相干合成技术，通过偏振合束器将两路50 W级500 Hz的589 nm钠信标激光在空间上合为一束光线，成功突破了100 W级μs脉冲全固态钠信标激光输出；利用脉冲激光同步延时器控制两路激光脉冲的时序，使其按先后顺序合成一束脉冲激光，重复频率提升到1 kHz。合束后的激光光束质量M²约为1.41，与单光束的光束质量基本保持一致，光斑抖动性约为40 μrad，可满足激光钠导引星自适应光学系统的应用需求。与传统的相干合成方法相比，该偏振和时序非相干合成方案具有结构简单、稳定、效率高的优点，且整个系统无需复杂的相位控制机制，为脉冲激光功率扩展提供了新途径。基于上述技术基础，结合自主提出的精密偏振分光专利技术，在丽江天文台通过一台发射望远镜将四束25 W/束的µs脉冲黄激光发射到钠层，成功产生了四颗钠导引星，这一结果将有助于推动大型地基光学望远镜中多层共轭自适应光学技术的发展。

提高射流稳定性实现精确微图案喷印与微器件集成制造是电纺直写技术应用研究的重点。引入模糊控制器构建闭环控制系统突破带电射流干扰参数多、控制模型缺乏的不足，研究了射流行为、纺丝电流与喷印微结构尺寸的演变规律；喷印制造了直线与环形两种光栅编码器，可分别应用于线速度和角速度的检测，构建了速度传感检测系统分别测试两种光栅编码器。实验结果表明，闭环系统可以有效提高射流的稳定性和喷印结构的均匀性，直写微纳结构的线宽分布区间由40~140 µm减少到50~100 µm；分析了速度传感检测系统的测试结果，直线光栅编码器对线速度的测量范围为0~100 mm/s，误差优于0.87%，环形光栅编码器对角速度的测量范围为0~100 （°）/s，误差优于0.74%。模糊闭环控制极大提高了电纺直写技术稳定性和微器件集成制造精度，有助于促进微纳喷印技术的产业化应用。