针对当前大部分超短超强激光实验中真空光路调控效率低、操作方式繁琐等缺点，设计了一种基于LabVIEW软件开发平台的集成化实验光路调节系统来实现对光路高效便捷的调控。该系统由光斑位置采集单元、光斑位置调节单元和计算机等三部分构成，其设计思路是利用激光光斑映射在CCD上的空间位置，实现光路指向定位的反馈，根据反馈信息设计人机交互界面实现光路指向的调控。该系统成功实现多线程并行运行，并将不同型号不同通讯方式的多个位移台控制器集成于同一界面控制。实验证明，与常用的手动调节系统相比，该系统对实验光路的调控更方便快捷，调节效率更高。

为了解决3kW射频板条CO2激光器在高功率工作条件下功率波动的问题, 采用外光路转折镜调节方法对腔镜热畸变造成的光路偏移进行补偿。研究了基于芯片TMS320LF2407的脉宽调制器控制激光器注入功率的关键技术, 设计了整形光路尾镜取样功率检测系统, 并分析了外光路自适应调节系统的补偿原理。结果表明, 整形光路尾镜取样功率检测系统与基准功率计的最大误差为±2.59%, 其具有高线性度; 采用PA 100/T 14型压电陶瓷微位移驱动器, 对微动距离不超过54μm的自适应调节转折镜进行调节补偿, 光束偏移不会超出空间滤波器的0.8mm狭缝宽度; 调节补偿前后输出功率波动由18%降到2%, 达到了由于腔镜热变形导致光束偏移的补偿要求, 整形光束的旁瓣消失, 获得最佳模式输出。此项研究对提高激光器输出功率稳定性具有一定的实用价值。

光路内环境的洁净度、温度、相对湿度对大功率激光的传输、发射会产生重要影响, 采用充入非吸收气体的方法不适用于腔体壁厚较薄、含有窗口和旋转关节的结构, 针对光路结构特点, 设计了激光光路环境控制装置, 采用充气控制器采集压差、温差、相对湿度及洁净度参数, 自动控制电控球阀与排气电磁阀的启闭, 通过自动充排气充入高纯氮气、液氮, 排出原有气体, 并保持压差在合理范围内, 实现了对光路内环境的洁净度、相对湿度和温度的控制, 保证了高能激光光束的传输质量。