针对相干激光雷达在低空、远距离、高动态目标探测等应用场景中存在的弱信号探测问题，基于调频连续波相干激光雷达，采用多脉冲频域相干累积方法提高激光雷达弱回波信号的信噪比。结合调频连续波理论，分析了信号幅度起伏和相位起伏对多脉冲频域相干累积信噪比效果的影响，实验结果表明，经过M脉冲周期的频域相干累积，微弱回波信号对数信噪比可提升10lg M dB，并且信号幅度起伏、相位起伏可导致多脉冲相干累积信噪比低于理想相干累积信噪比，对于均值分别为2.25×10^-4、1.65×10^-4和相对起伏幅度分别为0.69、0.93的回波信号而言，相位补偿后的回波信号在50脉冲周期内相干累积信噪比的误差因子最大为0.57%、0.3%，该多脉冲频域相干累积方法对相干激光雷达在远距离目标探测、微弱信号接收方面的应用具有重要意义。

基于光寻址空间光调制器的等效电路仿真及稳定性测试实验,对纯相位型光寻址空间光调制器的稳定性进行分析和优化。结果表明,光阀液晶层的电压脉冲波形会引起光寻址空间光调制器对读出光的相位调制波动,而驱动电压频率与写入光强度同时影响相位调制波动幅度及相位调制量。由实验测量得到的光寻址空间光调制器的相位改变量曲线可知:当驱动电压周期比响应时间小95%时,最大相位改变量对应的相位波动率减小为0.35%,但此时相位调制能力仅为0.8λ;通过优化光寻址空间光调制器驱动条件参数,可获得1λ的相位调制能力,同时最大相位改变量对应的相位波动率为1%。

在高精度光纤频标传递过程中,需要对光纤链路引入的相位波动进行测量和补偿,其中引入的频率串扰是影响频标传递性能因素之一。为评估频率串扰对光纤频标传递性能影响,建立了频率串扰对频率传递稳定度的影响模型。在光纤链路温度变化条件下,通过仿真分析和实验研究了频率串扰与稳定度损失之间的关系。结果表明,频标的稳定度损失与串扰因子和频率有关。串扰因子越大,信号的阿伦方差曲线整体上移幅度越大,且串扰因子和稳定度损失峰值近似呈线性关系;频标频率变化时,频标传递的长期稳定度并非只受由温度缓慢变化引起的时延缓慢漂移的影响,也与频率点和时延波动量有关。频率升高时,频率稳定度损失的峰值点向短稳移动。

为解决光纤频率传输系统大规模组网带来的中心设备复杂、工作负荷大和可靠性低等问题, 提出了一种相位波动在远端自主补偿的频率传输新方法。该方法采用波分复用技术, 将信号通过双支路传输至远端, 通过鉴相、相关计算实现相位波动的高精度测量, 通过电学移相实现高精度补偿。理论仿真验证了该方法的有效性。在传输频率为10MHz、通信窗口分别为1310和1550nm、光纤链路长度为25km的仿真测试中, 远端信号的同步精度达到0.22mrad。

为实现频率信号在长距离光纤上的高精度传输，设计了一个纯电的相位补偿系统，其补偿速度较快，范围较大，且便于模块化。该系统主要利用两次模拟移相抵消返回信号中所引入的双程相位抖动来进行补偿，结构简单，易于调试。通过引入数字信号处理和比例积分微分(PID)控制算法，可以提高系统的补偿精度和工作稳定性。最后，利用该系统在100 km 的实验室光纤上进行100 MHz 频率信号的传输实验，得到的频率稳定度为3.9×10-14/s 和1.1×10-16/4000 s，证明了此方法在长距离光纤频率传输中的可行性，为导航、航天以及空间探测等领域中远距离站点的协同工作，提供频率同步支持。

借助于Weyl量子化方案, 我们用数-相量子化观点讨论了有限温度下L-C回路的量子噪声, 给出了噪声与温度T的函数关系, 从数-相量子化方案还能给出相算符的具体形式及电路的振荡行为。

玻色-爱因斯坦凝聚体在一维光晶格中的相位涨落是研究量子相变的重要参量。 在实验和理论上分别获得了凝聚体从光晶格中释放后的密度分布,通过分析比较两者干 涉峰的对比度提取凝聚体在光晶格中的相位涨落。应用这一方法,测量了不同光晶格阱深下凝聚 体的相位涨落。当光晶格阱深从最小值5.6ER变化到30.7ER时,相位涨落从0.29π上升 到0.69π。

运用傅里叶光学分析法推导出系统抖动造成单个光源的相位和振幅发生波动时的远场光强表达式，以1维阵列为例分析了系统抖动对远场的影响。研究表明：随着参与合束的发光单元数目的增加，尖峰变锐,能量更集中;系统抖动引起了远场峰值光强的减少，出现了本底现象，破坏了远场的对称性和光束质量；激光阵列单个光源的相位随机抖动应该控制在3π/8范围内;相干合束发光单元数目越多，系统抖动对远场的影响越小。

经过大气湍流的激光束，在整个接收面上会产生相位起伏，从而引起光束的到达角起伏。为了建立接收面某点处两者之间的数学关系，采用了一种几何方法，从相位起伏分布出发，构造了波前的空间几何形态，进而计算出到达角起伏分布。对该方法的可行性进行了理论分析和计算，取得了到达角起伏分方差计算值与理论值的比较结果。结果表明，用该方法计算所得的到达角起伏方差，与已知的到达角起伏统计特性符合较好。这一结果对研究经大气湍流的光束形态及统计特性是有帮助的。

针对Rytov近似下相位起伏的理论结果与实际情况不符的缺陷,本文提出用Andrews的调制近似理论来研究光波在湍流大气中传输的相位起伏。该方法根据能量守恒的原理,得到了闪烁调制的具体表达式,然后通过功率谱的替换,从闪烁方差得到了上行、下行和水平三种链路的相位起伏的表达式。结果表明,Andrews调制近似其实有很多具体的形式,对于每一种形式,其中的物理量都有不同的物理含义。与Rytov近似下的结果相比,本文的结果将适用于倾斜传输路径和存在闪烁的聚焦和饱和的情况。