激光通信组网天线系统能量发射效率与接收效率的高低决定了其通信能力的强弱。针对这一问题, 提出了一种新型组网天线系统基本模型, 分析其能量发射效率与接收效率的算法并进行数学建模, 推导出了其能量发射效率与接收效率的计算公式, 深入讨论了能量发射效率和能量接收效率与旋转抛物面上下开口直径、焦距以及会聚透镜单元口径、焦距等光学结构参数的准确函数关系, 相关结论可应用于激光通信组网天线光学结构的设计与优化。最后以三颗低地球轨道(LEO)卫星在距离1000 km范围内、以高于2.5 Gb/s的速率进行组网通信为背景, 通过分析和计算得出满足通信条件的激光器最小发射功率、组网天线系统的发射效率随跟踪通信角度的变化曲线以及接收效率。

旋转抛物面型多反射镜拼接结构的天线在空间激光多点间激光通信中有着重要的应用。选取不同的旋转抛物面基底面型，系统有不同的通信范围。针对作为基底的旋转抛物面面型进行研究，讨论了不同抛物线系数p 与通信范围θ 之间的关系，分析了不同有效口径下的通信范围，及其合理性。结果表明，在合理的取值范围下，抛物线系数p =28时，最大通信角度可以达到118.7377°，但由于后续拼接反射镜的因素限制，得出合理选择抛物线系数p =50时的面型，而此时通信范围为109.8084°。

随着高分辨率观测技术的发展和高数据率信息传输的迫切需求，研究高速率激光通信的组网技术迫在眉睫。分析了空间激光通信链路组网所需要满足的基本要求及其实现中必须解决的技术难点，提出了组网光学原理，同时研究了一种可用于多目标间同时进行激光通信的技术方案，设计了以旋转抛物面为基底的多反射镜拼接结构的光学天线、中继光学系统以及发射接收与捕获、跟踪和对准(APT)系统，为空间激光通信链路组网提供了新的技术途径。

提出了一种新的三维物体计算全息图的合成方法.在三维傅里叶旋转抛物面获取频谱理论的基础上，利用圆形扫描获得少量投影，采用多个半圆提取方式获取三维物体的频谱信息并采用共轭对称延拓计算全息编码得到计算全息图.传统方法中，在每幅投影上仅提取一个圆形的频谱信息.在同等投影数量的情况下，通过半圆方式在每幅投影上提取多于一个圆形信息的方法获得频谱信息，提高了每幅投影的信息利用率和全息图再现图像的质量.数字再现的实验证明了该方法的有效性及优越性.