信标概念的提出解决了自适应光学(AO)系统的湍流参考源问题，同时也带来了不可避免的非等晕误差。综合考虑实际中信标与观测目标之间的空间角度与高度差异，利用数值建模对不同信标机制下（包括自然信标、人造信标）湍流探测中波前像差模式的非等晕性误差进行了系统性分析。研究发现：自然信标机制下，有效的纯角度非等晕性方差较传统评估值(θ/θ0)5/3偏小；因而，传统评估方式中直接利用大气等晕角θ0评估纯角度非等晕性误差对AO校正的影响，比实际影响严重。人造信标机制下，无角度偏差时的模式非等晕性误差随信标高度增加而减小；但由于角度偏差所致信标探测波前与待校正目标波前之间模式相关性的退化，却随信标高度增加而变得更加敏感，此时应根据应用需求对AO系统工作模式与信标模式进行权衡优化选择。研究所得的理论结果为外大气信标自适应光学实验的展开提供了必要的理论支持。

提出了一种新型的光纤激光器量子点光纤激光器（QDFL）。以CdSe/ZnS量子点作为激活增益介质，基于实验观测到的量子点的吸收和发射谱，建立了二能级系统的粒子数速率方程和光功率传播方程，并进行数值求解。应用遗传算法，以激光输出功率为目标函数，优化得到了QDFL的最佳掺杂浓度、光纤长度、出射镜反射率和抽运光波长。与传统的掺钕光纤激光器相比，QDFL掺杂的饱和浓度较低、光纤的饱和长度较短、抽运效率更高。当抽运功率为2 W时，模拟计算得到的激光输出功率可达1.5 W。通过多粒度掺杂，单波长的QDFL可发展为一种新型的多波长激光器。