为克服MCP-PMT传统高压供电设备体积大、便携性差的问题，采用了基于小型化高压模块的高压供电方式。该系统在实际使用过程中发生了一起MCP-PMT高压击穿故障。详细分析了该系统的故障原因，将问题定位为MCP-PMT内部真空度下降导致的耐压性能下降，同时还发现了导致故障发生的诱因是高压模块在加电时刻存在的高压过冲现象。针对高压模块的过冲问题，本文提出了较为巧妙的设计改进方法并取得了良好的效果，进一步提高了MCP-PMT系统的工程应用可靠性。

激光能量测量中能量计的量程受限，无法兼顾大动态范围能量的测量。在光电法测量的基础上，提出了一种基于APD和PMT光电探测器的激光能量测量方法，该方法通过分析光电探测器的探测性能及其与后续处理电路之间的相互作用关系，可以完成对1 064 nm和532 nm波段的激光能量测量。通过改变可调激光光源的脉宽、重频、泵浦功率，观察电压信号变化，根据跨阻放大电路的放大倍数测试出光电流大小，利用光电探测器灵敏度与激光波长的关系找到对应的探测器灵敏度和光电转换增益以及激光的衰减倍数，测试出激光能量值，同时对比发射激光的脉宽、重频、泵浦功率值，确保该计算方法的真实性。实验证明，所提出的方法可以完成动态范围为nJ～mJ的激光能量测试，且与使用能量计测试误差在nJ以内。

水下无线光通信具有的高带宽、低时延等特点，已成为水下通信的可行选择。系统发送端光源由6只绿光发光二极管(LED)构成阵列，接收端由3只光电倍增管(PMT)构成阵列，形成了6×3的多输入多输出(MIMO)传输方式。在室内10 m水槽水下信道下，实现了1 Mbps的信息传输速率。通过MATLAB软件对接收平面光功率分布仿真，最大值为−35.8 dBm。此外，测试了PMT阳极输出电压波形，并推导出阴极电流波形。理论计算得出信噪比为19.4 dB，理论误码率约为1.1×10⁻⁵。所选PMT模块理论上最小接收功率可低至1.5×10⁻⁹ W，体现出极高的探测灵敏度。最后，通过蒙特卡洛(Monte Carlo)数字仿真说明，在信噪比25 dB可达到约35 bit·s^-1·Hz^-1的信道容量。

2018年9月15日，美国航空航天局成功发射了ICESat-2卫星，ICESat-2搭载了地形激光测高仪系统（ATLAS），已经广泛应用于极地冰盖高程测量、海冰厚度估算、陆地高程测量、地表植被测量等多个研究领域。不同于GLAS/ICESat，ATLAS在信号探测系统中采用更为灵敏的单光子探测器，每秒发射10 000个脉冲（GLAS/ICESat系统每秒发射40个脉冲），可以获取到重复频率更高、光斑更小的高密度光子计数回波数据，进而实现高精度全球观测。由于ATLAS采用的探测器光电倍增管（PMT）after-pulse的影响，在回波信号脉冲输出后常会出现小幅度脉冲干扰，不能准确反映原始信号波形，所以在实际应用过程中，必须对测量信号进行校正。首先基于ATL03产品，对光子计数回波数据进行预处理，获得了海冰、海洋、陆地和沙漠的廓线信息，结果显示在主信号回波之后均存在两个小的脉冲回波（约2.3 m和4.2 m处），此外陆地和沙漠在10~45 m间存在一个更长时间延迟的脉冲回波，证实了不同反射表面均会受到PMT after-pulse影响。然后利用ICESat-2卫星过境撒哈拉沙漠地区的夜间观测数据，计算了不同波束下的脉冲响应函数，6个波束得到的脉冲响应函数整体形态相似，在主信号回波后出现三个不同幅度的脉冲回波（约2.3 m、4.2 m和6.5 m处）。最后利用6个波束的脉冲响应函数对同一海洋剖面进行校正，结果显示除ATLAS Beam2外，其余波束均可有效滤除主脉冲之后的小幅度脉冲，校正得到真实的水下回波信号。