针对迈克耳孙干涉仪中的动镜倾斜问题,通过干涉理论分析了矩形和圆形通光孔径下干涉调制度的影响因素。仿真结果表明,干涉调制度与通光孔径 r、波数 υ?和倾斜角度 θ有关。为了确保干涉仪的性能,干涉调制度应不低于90%。当波长为λ时,矩形和圆形孔径的动镜倾斜角度 θmax应分别小于等于λ/（16r）、λ/（14r）。在动镜倾斜角度控制范围内,用Matlab仿真了单色光对正弦倾斜误差和随机倾斜误差的影响,结果表明,动镜倾斜角度应控制在1″左右,这对光谱仪的结构设计和研制具有一定的参考价值。

为了提高激光跟踪仪的测量精度, 分析了跟踪仪的几何结构误差, 重点研究了其转镜倾斜误差的标定和修正方法。利用矢量分析和坐标转换相结合的方法建立了跟踪仪转镜倾斜误差模型, 推导出了跟踪仪几何空间坐标修正公式, 并基于自准直仪、多面棱体和可调反射镜建立了高精度误差标定装置。利用标定装置分析了误差标定方法, 通过系统仿真研究了转镜倾斜误差对系统测角误差及最终坐标测量误差的影响。利用误差标定实验检测出的系统转镜倾斜误差约为4″, 将其带入坐标修正公式, 并与修正前的坐标进行了比对分析。对比结果显示, 经误差修正后系统空间坐标测量误差可减小约2×10-6, 验证了转镜倾斜误差标定和误差修正方法的有效性, 表明利用该方法可在不改变系统硬件结构的基础上提高测量系统的测量精度。

从Fox-Li迭代法出发，用光学仿真软件GLAD实现了对平面环形腔的建模。利用此光学模型进行了腔镜倾斜对其本征模式影响的研究，给出了腔镜在两个方向不同倾斜角度下的谐振腔模式光强分布、光强峰值点位置及谐振腔损耗的变化。研究结果表明：腔镜倾斜使平面环形腔模式发生畸变，随着腔面倾斜加大，腔损耗增大，光强峰值点向镜边沿偏移，且腔镜在垂直于腔面方向上的倾斜对振荡模式的影响比腔镜在腔面内的倾斜对振荡模式的影响大。

运用边界元素法把圆形高斯镜平凹腔的自再现模的衍射积分方程转化为有限阶矩阵方程。计算了谐振腔在理想情况和高斯反射率平面输出镜倾斜情况下基模的场强分布、相位分布和本征值。研究表明, 腔镜倾斜使激光场模式分布沿发生倾斜的方向向镜边缘偏移, 而且在腔镜倾斜较严重时模式分布发生畸变, 不再是对称的拉盖尔-高斯基模分布。基模本征值随倾斜角增大而变小, 光束远场分布变差。减小高斯分布反射率的膜斑半径, 则能减弱因倾斜引起的模式畸变。

通过对晶体进行周期调谐，实现了中红外参量光输出，在此基础上研究了晶体移动、腔镜偏转等对失调特性的影响。结果表明：由于PPLN通道的小尺寸波导特性和参量振荡特性，其失调特性不同于常规激光器。PPLN晶体沿不同轴移动的功率变化曲线有不同的特点,沿x轴移动的失调容限大于沿y轴移动的失调容限；腔镜的失调容限与腔镜偏转方向有关，腔镜横向偏转的失调容限大于纵向偏转的失调容限；PPLN晶体温度和通道对失调容限几乎没有影响。

分析了腔平移镜这一引起激光陀螺光路变动的主要因素，旨在揭示腔平移镜影响激光陀螺内部光路的机理及其影响的大小。通过分析计算得出，腔平移镜歪扭引起激光陀螺内部光束通过光栏中心位置时产生的横向位移相当于光栏半径10%～20％的变化。通过搭建光路测试系统，验证了腔平移镜歪扭的变化主要造成了激光陀螺内部光束通过光栏中心位置的变化这一结论，分析了这一变化对激光陀螺性能影响的机理。

部分端面抽运的板条激光器是一种新型固体激光器,配合混合腔可以实现在大功率下保持高光束质量的激光振荡输出。谐振腔的腔镜倾斜是影响激光器输出特性的重要因素,快速傅里叶方法是一种快捷有效的计算方法,利用此方法模拟了腔镜倾斜对近场相位分布和远场光强分布的影响,并分析了光束质量的变化。理论分析表明,腔镜的小角度倾斜对近场相位影响较大,但对远场光强空间分布影响不大；随着倾斜角度不断增大,远场发散角和光束腰宽度也增大,光束质量虽然存在恶化的趋势,但光束质量因子M2值仍然较小,离轴非稳腔仍能保持高光束质量的输出。

从理论上分析了一些引起傅立叶变换光谱仪信号调制度下降的原因,具体的就平面镜面形、偏振态、探测器横向位置偏移、平面镜倾斜、角锥反射镜顶点之间的横向偏移等作了一定的分析,得到了几个重要的公式,并就这些公式的用途作了简短的说明.