通过构建外腔半导体激光器的等效腔模型，并在修正的肖洛-汤斯线宽公式中引入外腔压窄因子，系统模拟了光纤光栅外腔半导体激光器的电流阈值特性和线宽特性。以等效腔模型为基础，综合考虑外腔压窄因子，利用修正后的肖恩-汤斯公式，使用Matlab对外腔激光器的阈值和线宽特性进行了系统的模拟。模拟结果表明：通过增加外腔反射率，可有效增加光子寿命并降低阈值载流子浓度，进而获得较低的阈值电流，对于0.81的外腔等效反射率，阈值电流低至3.83mA；通过增加外腔反射率、耦合效率和外腔长度，可显著压窄线宽至千赫兹量级；此外，合理限制增益芯片尺寸也会压窄线宽。激光器工作电流为60mA时，当外腔光栅反射率由0.1提高至0.9可使阈值电流由9.04mA降低至4.01mA，线宽由95.27kHz降低至1.34kHz；当外腔长度由2cm增加至6cm时，激光器线宽由3.20kHz降低至0.36kHz。

用于卫星合作目标的角反射器阵列的设计,国际上普遍采用的是圆形布阵方案。采用正六边形密接布阵设计,获得了轻量化、高稳定性的卫星激光合作目标。角反射器阵列尺寸为280 mm×160 mm,重量小于2 kg,共有38个角反射器单元;单元底面加工成正六边形,对边距为31.5 mm,有效通光口径为30 mm,高为25 mm;考虑到星载角反射器的速差效应及其补偿要求,经计算机数值模拟,将单个角反射器的综合角度误差确定为5°±0.5″,并在加工时对每个直二面角人为引入约1″的角度误差。该设计虽然在一定程度上增加了阵列基座的加工难度,但计算表明,在设计尺寸一定的情况下,与传统圆形布阵相比,合作目标阵列的重量减轻15.5%,而有效反射系数及回波光子数均提高10.3%。