以广义惠更斯-菲涅耳原理为基础，利用推导的部分相干圆刃型位错光束在小鼠真皮组织传输中的交叉谱密度函数解析表达式，研究了光束初始参量（光束波长λ和圆刃型位错数目n）和传输距离z对光束归一化光强分布、相位演化和传输轨迹的影响。结果表明，位错数为n的部分相干圆刃型位错光束，源平面内中心光强最大，两侧对称分布着2n个次峰。随传输距离增加，光强分布由多峰状逐渐演化为单峰状，波长越长，n值越小，光强分布演化越快。位错数目越多，光束稳定性越好。源平面内n个圆刃型位错最内侧的环半径随位错数目增加而减小。受到生物组织湍流诱导和衍射效应的综合作用，自传输开始，圆刃型位错分裂为n对拓扑荷分别为“+1”和“-1”的相干涡旋。随传输距离增加，又新生n对拓扑荷为“+1”和“-1”的相干涡旋。波长越长，n值越大，光束相位演化越快，相干涡旋的位置分布由分散趋于集中，最终全部湮灭。相干涡旋对间距越小，湮灭越早。波长越长，位错数目越多，起始相干涡旋对越早开始湮灭，全部湮灭的传输距离越长；波长越短，位错数目越多，新生相干涡旋对越早开始湮灭，全部湮灭经历的传输距离越长。

在高功率光纤激光器反向泵浦信号合束器的制作过程中，经熔融拉锥后输出端的信号光纤纤芯变细，在与输入端信号光纤熔接时产生模场失配问题，造成反向泵浦信号合束器的信号光传输效率降低。针对这一问题，文中搭建了信号光纤熔接的芯径失配功率损耗模型，简析了光纤熔接时芯径失配与信号光功率损耗的关系。设计了一套泵浦信号反向合束器信号光功率损耗测试系统。提出了一种通过优化反向合束器信号光纤参数，提升反向泵浦信号合束器的信号光功率传输效率的方法，并通过预拉锥工艺，制作出一支25/400 （6+1）×1反向合束器，经测试，信号光传输效率优于98%，实验室使用该反向合束器搭建了一台MOPA结构光纤激光放大器，实现了3 kW稳定输出。

本文利用广义惠更斯-菲涅尔原理结合Goodman目标散射理论，推导出了激光探测中目标反射光的交叉谱密度函数解析式，并进一步得到了目标反射光的光强分布和空间相干长度表达式。利用得到的表达式在湍流大气条件下，分析了不同光源参数和目标反射光参数对目标反射光光强分布和相干长度的影响。研究结果表明：光源相干长度对归一化反射光强影响较小；光源束腰半径和反射光斑半径值越大接收光的相干长度值越小；随着传输距离的增加，相干长度增加越来越缓慢；在弱湍流大气传输过程中，光源参数对接收光的影响占主导作用，光源束腰半径越大接收光的光强和相干长度值越小；在强湍流大气传输过程中，大气湍流对反射光的影响起主导作用。

为了探明约束成型室基底微观孔隙特征对固化光源传播特性的影响规律，从而对光固化成型精度进行分析和预测，采用时域有限差分软件对成型室约束基底引入微孔特征条件下的透光性及在固化区光能量分布特性进行了数值模拟，并通过实验对模拟结果进行了验证.结果表明，约束基底引入微孔的形状、尺寸以及周期等微观几何特征影响基底的透光性及其透过基底在成型区的光强分布；相对于基底微孔形状，其尺寸和周期的影响更显著，减小微孔尺寸和周期有利于透光性以及光强在成型区分布的均匀性；微孔直径小于半波长、微孔边缘间距与微孔直径的比值小于1：1时可以显著减小微孔的负面影响；微孔直径远大于半波长时，基底上的微孔将在成型零件表面形成不期望的附加特征，从而影响成型精度.研究结果可以为基底制备提供工艺改进的方向和理论依据.