为解决机载远程单光子测距激光器热稳定性差、受背景光噪声影响大的问题，提出了一种适用于机载环境的小型化、窄线宽、低能耗激光器设计方案。激光器采取主振荡功率放大构型。种子源激光器使用反射式体布拉格光栅作为耦合输出镜，在重复频率为10 kHz条件下，获得线宽为0.035 nm激光输出，光束质量为Mx2=1.303，My2=1.271，光光转换效率为44.4%；放大器选用innoslab构型放大激光能量，可以有效缓解热问题、提升光束质量。为此，采用蒙特卡罗方法建立单光子测距回波信号模型，验证了提高激光器性能可以降低激光抖动对精度的影响，同时较窄的线宽输出可以采用相匹配的窄带滤光片来减少背景噪声干扰，从而提高测距精度。

780.0 nm窄线宽、高功率半导体激光器对于发展Rb碱金属蒸汽激光器具有重要意义。为获得好的泵浦效果, 泵浦光谱与碱金属蒸汽的吸收光谱需严格匹配, 必须压窄半导体激光输出线宽, 且稳定中心波长。反射式体布拉格光栅（RVBG）外腔反馈是目前实现窄光谱光源的主要方案之一。本文提出了快轴准直镜-光束变换器-慢轴准直镜-反射式体布拉格光栅（FAC-BTS-SAC-RVBG）的结构, 压缩入射到RVBG的激光发散角, 提高RVBG有效反馈率, 相对于常规的“FAC+SAC+RVBG”结构, 提升光谱锁定效果。基于“FAC+BTS+SAC+RVBG”结构, 研制出780 nm窄线宽激光器, 连续功率达到47.2 W, 通过对RVBG精确温控, 可将中心波长稳定在780.00 nm。采用单模光纤探测, 光谱宽度为0.064 nm（FWHM）, 温漂系数为0.001 2 nm/℃, 电流漂移系数为0.001 3 nm/A, 可用于Rb碱金属蒸汽激光器泵浦。

以Cr4+:YAG为饱和吸收体，体布拉格光栅为耦合输出窗，研究了被动调Q闪光灯泵浦Nd:YAG单纵模激光器.通过扭转模腔和体布拉格光栅相结合的方式获得单纵模输出，提高了单纵模输出能量及稳定性.对于不同初始透过率的Cr4+:YAG晶体，得到了单纵模输出能量和脉宽的曲线.单纵模激光最大线宽约为78 MHz.最大单纵模单脉冲输出能量为20.8 mJ，最小的脉宽为13.2 ns，最大峰值功率为1.18 MW.