在激光驱动惯性约束聚变研究中, 激光等离子体相互作用是影响点火的重要原因之一; 为了抑制激光等离子体的不稳定性, 诸多光束匀滑技术应运而生, 并得到广泛应用。为了获得更匀滑的焦斑, 提出集束多频调制光谱色散匀滑(SSD)技术, 并对其进行了理论研究; 该技术采用多束激光集束聚焦打靶, 利用单频调制单光束, 利用不同的频率调制不同的子束。结果表明, 该技术可以有效抑制多光束干涉导致的强度调制, 改善了远场光强分布的均匀性, 并且在采用更接近实际情况的色循环数时, 具有比传统多频调制SSD技术更好的匀滑效果。

针对传统的激光测距仪测量准确度低、实时性差等问题，结合正交相位检测和坐标旋转数字式计算机角度解算方法，设计了一种多频激光测距系统.系统中采用改进的正交算法对噪音环境下的测距相位差的正切值进行计算，再通过坐标旋转数字式计算机角度解算方法计算出测距相位差，该方法有效地提高了测距准确度并大大降低了系统的运算量.在采样频率500 MHz、计算字长16位、回波信噪比14 dB时，测量范围为150 m，相位测量误差为0.026 4°，距离测量准确度达到0.11 mm.

为了克服多频调制激光测距系统中相位检测算法复杂、实时性差、精度低的问题，提出一种距离测量方法。该方法将测距回波信号通过改进的正交计算模块得到精确的相位延迟正切值，再通过坐标旋转计算机（CORDIC）角度计算模块得到相应的角度，结合正交同相（I）和正交（Q）支路输出的符号位和相位测距解模糊算法计算出精确的距离。实验结果表明，系统测距误差与回波信号的信噪比和计算模块的字长有关，在SNR为10dB，字长为16bit时，相位精度为0.03°，距离精度为0.125mm。

针对传统的激光测距仪测量速度慢、抗干扰能力低以及实时性差等问题，提出了基于并行数字信号处理器 (DSP)的多通道发射和接收的测距系统。在系统中实现了多个调制频率激光的同时发射和同时接收，压缩了测量时间，避免了因目标运动造成的测量数据无法正确融合的问题；根据全相位快速傅里叶变换(FFT)获得的频谱信息，提出了一种将信号幅度谱按泰勒级数展开以求取频率泄露值进行频谱校正的方法。蒙特卡罗(Monte-Carlo)仿真实验证明，该方法较双谱线(Rife)法和能量重心法有较高的精度和良好的稳定性。系统中，AD转换器采样频率为937.5 kHz、进行全相位FFT变换的点数1024时，相位测量精度为0.003°，频率测量精度为0.033 Hz。实验证明，该系统能满足相位法测距系统对实时动态目标测距的需要。