理论推导了轴棱锥顶点离轴加工误差的透射率函数。在惠更斯-菲涅耳衍射积分理论和稳相近似法的基础上，推导出顶点离轴轴棱锥后的衍射光场表达式，分析了顶点离轴加工误差对贝塞尔光束的影响。对顶点离轴轴棱锥后衍射光场进行数值模拟，结果表明，当为理想加工轴棱锥时，轴棱锥后的光场分布为近似理想贝塞尔光束；当存在加工误差时，衍射光斑对半分离。相同距离处，分离程度随顶点离轴误差的增加而增加；相同的顶点离轴误差下，分离程度随传输距离的增加而增加。同时，还研究了这种元件的加工厚度对光斑分离程度的影响，结果表明，随着加工厚度的增加，光斑分离程度也会逐步增大。研究结果对轴棱锥加工、贝塞尔光束应用等具有一定的指导意义。

双光栅单色仪的透过率函数对转动喇曼激光雷达回波信号的模拟计算、温度反演灵敏度的分析、温度反演公式的选择等具有重要作用。为了研究双光栅单色仪透过率函数的算法，采用一个变量把衍射光斑占出射光纤横截面积的比表示出来，然后利用光斑与光纤横截面是相离、相交还是相切的关系给出了透过率函数，对532nm的双光栅单色仪的透过率函数进行了理论分析与实验研究。结果表明，532nm双光栅单色仪的透过率曲线的中心波长分别为529.0nm,530.3nm,533.8nm和535.1nm,带宽为0.48nm，模拟的回波信号与实测回波信号基本重合,双光栅单色仪透过率函数的计算方法是正确的。

利用偏振控制板实现惯性约束聚变（ICF）驱动器靶面光束消相干叠加，以达到进一步改善靶面辐照均匀性的目的。通过分析偏振控制板对改变光束内部偏振态的作用，建立了偏振控制板透射函数模型。在此基础上，数值模拟和分析了偏振控制板对焦斑特性的影响，并采用焦斑偏振度的期望和标准差来描述焦斑的消偏振特性，使用光通量对比度评价焦斑强度均匀性。通过讨论偏振控制板单元数、光束带宽和积分时间等参数对焦斑消偏振特性及辐照均匀性的影响，得到利用偏振控制板能较好地实现焦斑消偏振，并改善靶面辐照均匀性的结论。