针对当前照射制导设备数据传输能力存在的问题，文章提出了一种基于串并收发器技术、传输速率为2.5 Gbit/s的光电通信系统设计。该设计以串并收发器为核心，采用光纤传输与现场可编程门阵列（FPGA）软件结合的方式对网络报文控制数据、状态采样数据和同步时序信号等不同速率和接口形式的数据进行组帧和解帧处理，最终实现了高速光电系统的通信。测试结果表明，该系统大幅提升了阵面数据信息的传输和处理速率，同时降低了传统阵面与地面通信系统的硬件设备数量和繁杂度，突破了阵面与地面间的传输距离限制。

基于渐变折射率透镜准直器一定程度上可以提高空间光-光纤耦合效率，但会引入光纤与渐变折射率透镜装配误差和渐变折射率透镜间位置误差。鉴于以上两种误差情况，本文提出了修正光纤与渐变折射率透镜装配误差的位移法和基于楔形棱镜和平板玻璃的光束指向调整法。首先运用光线传输矩阵的数学分析方法建立了光线传输模型，分析当光纤与渐变折射率透镜存在距离误差和位置误差下耦合效率的变化，最后利用位移法降低了距离误差对插入损耗的影响，使系统插入损耗降低至0.2 dB。在存在位置误差下利用光束指向调整法降低插入损耗至0.7 dB。这两种方法可以有效提升光纤旋转连接器耦合效率。

为了对现有的时间传递系统进行管理和控制，保障系统的灵活性、完备性、安全性和高可用性，设计了一整套光纤时间传递监控系统。在系统结构上采用集中式的结构，在功能上包括故障管理、性能管理、配置管理、安全管理和数据存储与管理5个部分，并对各个功能的具体实现方法作了详细的说明。监控系统对时间传递系统各节点进行集中管理和分散控制，并将获取到的数据存储在数据库中。最后在基于双向时分复用同纤同波的点对点时间传递系统上测试了监控系统，实验表明该系统能够对系统实时监控并对故障做出一定的处理，具有较高的可靠性。

激光表面热处理技术是进行金属材料表面强化和改性的最有效手段之一。为实现高速、柔性激光表面热处理，按照矩阵平行排列18束光纤输出的972 nm半导体激光束，通过光束准直和空间非相干合束，获得了具有矩形光斑特征的10 kW级合束激光。在理论分析准直激光束的半径、相邻光束间距与合束激光的光斑搭接率之间变化规律、采用Code V光学设计软件建立合束器结构模型及TracePro光学仿真软件模拟合束激光光斑能量分布的基础上，完成了10 kW级18×1矩形光斑激光非相干空间合束器的研制。在200 mm的合束长度内实现了具有单一矩形光斑形貌、最大合束功率10.249 kW、焦斑尺寸31 mm×11 mm、中心波长972.34 nm、谱线宽度2.27 nm的合束激光输出。