为了给激光发射天线的设计优化提供一种可视化自动设计手段, 采用MATLAB仿真技术构建了一种基于倒置望远镜系统结构的激光发射天线仿真平台,进行了激光发射天线的理论分析和仿真实验验证。通过灵活设置激光谐振腔关键结构参量以及倒置望远镜系统透镜组合方式, 实现了发射天线发射前后的激光2维光强分布、激光3维光强分布、激光光束3维结构以及变换后激光束腰与透镜组合离焦量的关系曲线的仿真。结果表明, 波长550nm的激光变换后束腰半径从0.073mm变为12.202mm, 发散角从0.275°变为0.00164°, 成功压缩了激光发散角; 此平台进行的仿真过程形象直观, 可根据需要自动优化设计出最优的激光发射天线结构。该仿真平台的构建为激光发射天线的可视化自动设计提供了全新的方法。

为减轻卫星载荷质量和应对各种突发状况，将成像光学系统同时用作激光发射天线的共口径设计具有重要意义。因此根据特定的成像光学系统给出了共口径设计方法，针对其中基于EDFA功放技术的发射单元与成像系统相匹配的耦合镜头进行了分析与设计，基于此研究了发射高斯光束在该共口径系统中的传输及出射光束的场分布，讨论并仿真分析了耦合镜头与成像主次镜距离的改变对出射光束性能的影响。结果表明，共口径设计满足激光发射要求，并且微调耦合镜头与成像主次镜的距离可以改变出射光束的束腰和远场光强峰值能量从而满足不同的通信需求，且对出射光束的总能量没有明显影响。

鉴于多普勒测风激光雷达在航空航天、遥感遥测、气象观测等**及民用领域中的广泛应用，结合相干探测工作原理，介绍了国外几种典型波段相干多普勒测风激光雷达系统，重点分析了激光发射机/接收机、空间扫描、数据处理等关键技术，并对相干多普勒激光雷达的广阔应用前景进行了展望。指出国内相干多普勒测风激光雷达研究已取得的一些重要进展。

激光照明成像系统为主动光学系统。在低照度情况下,使用激光对远距离目标进行照明,最终利用激光回波在CCD上成像。通过对激光经大气传输后回波功率的研究,对激光照明成像系统作用距离进行推导。利用886nm固体激光器和CCD相机建立实验系统,验证利用激光照明在主动探测中的可行性。

用Hartmann-Shack(H-S)波前传感器可以准确测量穿过超声速流场的激光波面及其变化过程,进一步计算可以获得光束质心漂移、远场分布等数据.给出了H-S方法测量穿过超声速流场激光波面的原理,采用模式法进行了波前重构,计算了在几种流场条件下的激光波面像差特性PV值,RMS值和Zernike像差系数、Strehl比和环围能量曲线等.结果表明,H-S法可以很好地反映流场建立、稳定和结束过程中Zernike像差的变化.比较无流场和给定参数的超声速流场,激光穿越后产生的最明显的像差变化为离焦和低阶像散的增大.在相同流场参数下,无模型时光束质量好于有模型时光束质量.