分别研究了Ne、F2和Kr对KrF准分子激光器脉冲能量输出的影响。理论分析了Ne作为缓冲气体在激光器放电过程 中的碰撞过程，并对Ne与其他种类缓冲气体进行了对比分析。F2分压对脉冲能量输出的影响非常明显。工作气体中Kr参与 的三体碰撞过程占主导地位，激光脉冲能量输出与Kr分压呈二次函数关系。当充电电压为28.7 kV，在最优化工作气体分压 （F2:He:Kr:Ne = 0.315:5.985:19.5:305 kpa）下获得的最大单脉冲输出能量为807 mJ，全电效率为1.64%。

基于传热学理论,利用有限元法对KrF准分子激光辐照K9玻璃样品中的热力效应进行了数值分析,并比较了脉冲数目和重频对损伤效果的影响。研究表明,较低的准分子激光能量就能够使K9玻璃在表面和体内产生热应力损伤,热应力损伤在光斑区域内主要由压缩热应力控制,在光斑边缘和材料内部则主要由拉伸热应力控制。在激光脉冲结束时刻,产生的温度和热应力最大,且热应力以热冲击波的形式在材料内传播,随时间变化而来回振荡,逐渐减弱。这种热应力的反复冲击会对材料产生持续的损伤增长效应,增加了材料的损伤时间,并使材料更容易断裂。脉冲数目和重复频率对损伤效果有着较大影响,在高重复频率下,损伤累积效应明显。

用电子束蒸发法在熔融石英基底上沉积了适用于248 nm的HfO2/SiO2高反膜, 为提高其抗激光损伤能力, 设计并制备了两种保护层, 一种是在常规高反膜系的基础上镀制二分之一波长厚度的SiO2保护层, 另一种是用Al2O3/MgF2做保护层。测试了3种高反膜样品的激光损伤情况, 通过损伤形貌的变化分析了两种保护层使抗激光损伤能力提高的原因以及存在的问题。

为了增加靶上的功率密度和耦合效率，基于饱和增益开关原理，发展了一种适用于放大自发辐射平滑光束的脉宽压缩方法。利用该方法，在赛格德大学的一台放电泵浦KrF准分子激光器上进行了实验，将该激光器输出的脉宽为14.5 ns的放大自发辐射光束压缩到了7.5 ns，并且保持了光束原有的均匀性。

常用的硫化锌衬底增透膜系存在硬度低，保护效果差等问题，难以满足在恶劣环境使用的要求。在真空中用准分子激光制备了高红外透射率、高硬度的类金刚石(DLC)膜，与其他常见的红外薄膜材料共同组成DLC复合增透保护膜系。优化了纯DLC膜的工艺与性能。将锗片固定在石墨靶材表面组成复合石墨靶材，采用准分子激光聚焦烧蚀真空中的复合靶材，沉积出无氢掺锗DLC膜。发现硅、锗衬底上纯DLC膜少量掺锗后，DLC膜的SP3键含量提高，但透射率略微降低，内应力有所增加。因此，复合膜系中选用纯DLC膜，通过优化黏附层结构及DLC膜厚度等方法，得到了性能明显提高的DLC复合增透保护膜系。该膜系具有远红外波段透射率高、牢固性好和耐划伤等优点，并通过了水煮实验、军标胶带和摩擦实验。

介绍了用于天光一号高功率氟化氪(KrF)准分子激光系统中的电子束双向激励主放大器稳定运行中必须解决的一些重要技术问题:水介质脉冲传输线中的绝缘支撑击穿问题;大面积电子束二极管阳极膜的安装;与压力膜接触处Hibachi筋的形状;二极管后脉冲的形成及其对阳极膜和阴极发射体造成的损害等问题.还着重描述了主开关导通时刻对二极管后脉冲的影响及最佳导通时刻的确定.

介绍了激光诱导预分离荧光法测温的原理及实验结果。利用可调谐KrF准分子激光器,在常压甲烷-空气火焰内测得了OH自由基的系列荧光谱;并对它们的谱线结构进行了分析;给出了利用窄带激光和宽带激光两种不同激励条件下测量的温度值。通过选择适当的激励线及激光能量,减去背景噪声等途径,使两种方法的测量精度均高于3%。

介绍了利用拉曼散射测量燃烧流场温度及组分浓度的物理方法和实验测量结果。利用可调谐的KrF准分子激光激发振动拉曼散射;VRS 测量了甲烷-空气燃烧火焰内不同空间的主要组分分子;CH₄、N₂、O₂、H₂O等 浓度及温度,测量误差小于10%;另外用N₂的拉曼谱拟合测量了火焰的温度,测量精度高于5%。在实验中采用了偏振技术及波长调谐提高了信噪比和测量精度。

设计制作了一套反转剪切干涉仪,测量了KrF准分子激光的空间相干性。用这种方法,能够一次测量激光的空间相干度,并且在不用条纹相机的条件下能够实时测量相干度随时间的变化过程。在有注入、无注入锁定及在非稳腔中经过不同路程条件下对激光的空间相干性进行了测量,并且利用变换矩阵分析了相干度在非稳腔中的传播及其演变过程,计算了激光在不同往返次数的相干带宽度。

用KrF准分子激光脉冲(FWHM=23 ns),结合速率方程模型,研究了芳香族三环有机染料的衍生物——吖啶的饱和吸收特性,得到了饱和强度和剩余吸收比等参数。把放电泵浦KrF准分子激光的脉冲宽度(FWHM),由23 ns压缩到5.4 ns。