提出了一种可用于小口径光束波面检测的横向剪切干涉仪。该干涉仪由偏振分光棱镜、光轴与其表面平行的晶体平板、1/4波片、反射镜及CCD构成。被测光束由偏振分光棱镜进行透射起偏和反射检偏，利用反射镜的反射两次经过晶体平板、1/4波片来实现剪切光束的等光程干涉。通过晶体平板剪切复制波面以获得小的剪切量，可用于小口径光束波面的检测。晶体平板的旋转可以改变剪切量，实现了不同口径不同波前的光束波面检测。对该干涉仪进行了仿真分析，得到了不同入射角情况下的剪切干涉图，仿真结果与理论分析结果相一致。实验中，旋转晶体平板得到的剪切干涉图与仿真结果相一致，很好地验证了该剪切干涉仪的有效性。

针对目前532 nm波长光的分束技术在光电测控系统(如激光干涉测速)等领域的广泛应用，提出一种光分束器的设计方法，此分束器可将光纤入射的532 nm绿光分成接近等比的多束光(包括一分二、一分三、一分四)。此系统首先用非球面透镜将光纤入射的光束准直，再通过分光片分光后用同样的透镜将光束耦合进光纤，达到了77%的通光效率，附加损耗约1 dB。详细介绍了非球面透镜的设计、分束器的结构、装配及其实验结果，并对实验结果以及研制过程中影响分束器效率的各种因素进行分析。

空间激光通信中发射波面质量接近衍射极限, 测量波面是调整和检验发射系统的依据。传统的平板剪切干涉仪是测量波面的有效手段之一, 但应用在测量波面高度小于0.3个波长, 口径100～300 mm, 短相干长度的半导体激光器时存在一些限制。大口径横向双剪切激光干涉仪改进于马赫曾德尔结构, 可以实现这一功能。干涉仪主要由两块透射反射镜和四块反射镜组成, 其中一块反射镜结构上下分开, 形成一定的夹角, 通过干涉图上下条纹的差分求出波像差, 提高灵敏度。目前建成的仪器有效通光口径为290 mm, 等光程相干涉, 可适用于相干长度短的光源。仪器对可调谐激光器发射波面进行了测量, 通过计算机处理得到波面, 波面高度的峰谷值为1.0个波长。

基于厚波片平行分束特性，提出了一种分束量可调的等光程平行分束技术，给出透射式和反射式两种平行分束光路.透射式平行分束光路由厚波片和1/2波片组成，反射式平行分束光路由分束镜、厚波片、1/4波片和反射镜组成.通过旋转厚波片可实现分束量的调节.实验结果和理论值相吻合，验证了该技术的有效性.

用于星间通信的激光器具有接近衍射极限的激光波面,已有的波面测量方法,在这一具体测量问题中,都存在一定限制。双剪切波面干涉测量法在雅满横向剪切干涉仪的基础上,采用四块楔形平板,将干涉图分为上下两个部分,具有不同的条纹间距,由此求出波面高度和符号,同得到单幅干涉图的其它干涉测量方法相比,它的最小可测量波高减小一倍以上。在介绍干涉仪的基本结构和原理的基础上,模拟了像差存在时的干涉图,并在实验上得到了波高为0.3λ的初步结果。双剪切波面干涉测量法,可以目视判断波差的符号和估计量值,为等光程相干,适用于半导体等相干长度小的光源。

针对当前对脉冲激光波面半径测量缺乏有效的测试方法,提出了集大错位与等光程于一体的四平板剪切干涉法,达到对脉冲激光波面半径的高精度测量。R值在30~1000 m的范围内,测量误差小于±5%。