激光波长和激光入射角是影响激光诱导等离子体空间分布和光谱强度空间分布特性的重要因素。基于流体动力学和SAHA方程,仿真了激光诱导等离子体的二维空间演化过程,研究了激发等离子体的辐射光谱空间分布特性及激光波长、入射角度等参数对等离子体特征谱线空间分布特性的影响。研究结果表明:波长为1064 nm的激光在不同延时条件下,最佳激光入射角度均为0°。当入射角度为0°时,所激发的等离子体辐射在不同的探测角度处均有较强的光谱信号,且在100,500,1000 ns延时条件下,最佳探测角分别为±41°、±11°和±12°。对于不同的波长,当延时分别为100 ns和500 ns且激光以0°入射时,长波长激光所激发的等离子体光谱在不同探测角处的强度均强于短波长激光。当延时为100 ns时,1064 nm波长激光所激发的光谱在最佳探测角位置的强度约为532 nm和266 nm波长激光所激发的光谱在各自最佳探测角位置强度的2倍。随着探测角绝对值的减小,等离子体辐射光谱强度先增大,到达最佳探测角后强度再减小。入射波长分别为532 nm和1064 nm的激光诱导击穿光谱实验结果验证了仿真结果。

利用等离子体非线性效应的三波法是解决“黑障”问题的一种可能的解决方案。从三波非线性理论出发，详细介绍了转化效率的计算方法，进而对不同等离子体电子密度模型下的非线性效应进行分析。数值仿真结果表明: 存在一个最优的信号入射角度，当信号以该角度入射时转化效率最大; 等离子体厚度会对最佳入射角产生一定影响，当厚度减小时，最佳入射角变大; 等离子体电子密度变化范围、厚度、入射波及泵源参数都相同时，共振点处电子密度导数值越大，非线性效应越强。

为了探究入射光偏振态对四频差动激光陀螺法拉第片最佳入射角的影响, 建立四频差动激光陀螺法拉第片三光束干涉的琼斯矩阵, 利用计算机进行数值计算, 模拟圆偏振光和椭圆偏振光在陀螺仪内的传播方程, 并通过搜索不同入射角情况下-40℃～80℃温度范围内磁圆二向色性差分损耗的振幅最小值来选取最佳入射角。结果表明, 圆偏振模式下和椭圆偏振模式下法拉第片的最佳入射角有一定差别, 这种差别足以影响到激光陀螺仪的测量精度, 因此在安装法拉第片时应考虑入射光偏振态对其最佳入射角的影响; 此外, 法拉第片的最佳入射角与入射光s分量（垂直于入射面）、p分量（平行于入射面）在反射镜上的反射相位差以及反射镜的反射系数均有关。

针对目前基于弹光调制器(photoelastic modulator,PEM)的傅里叶变换光谱测量技术(PEM-FTS)的光谱分辨率低,并且PEM调制光程差有限、多次反射对入射光斑大小要求高且光能利用率低等缺点.提出一种基于微梯形八角结构弹光晶体的大光程差PEM方法.通过改进弹光晶体结构,使其为微梯形八角结构,两个通光面略微成一定夹角,该结构PEM不仅可以有效提高PEM调制的最大光程差,而且对入射光斑要求较小.理论推导分析了该PEM的最大调制光程差,并推导得出任意角、任意位置入射时PEM的最大调制光程差公式;通过多物理场耦合仿真软件COMSOL Multiphysics 4.3a对PEM的振动模态和应力分布进行分析;结合PEM的最大调制光程差和光能利用率,分析了寻找最佳入射角的方法.设计加工该PEM,其中弹光晶体选用硒化锌晶体,压电晶体选用压电石英晶体.采用波长为632.8 nm的氦氖激光进行实验分析,实验结果显示,在相同驱动电压下,该PEM的最大调制光程差是普通PEM的19.25倍,与理论仿真的相对误差为1.3%.

根据正交偏振干涉测量法(OPI)获得的KDP晶体折射率的空间分布数据求解KDP晶体内部失谐角分布，进而建立了倍频及和频KDP晶体全口径最佳入射角的优化模型和方法。分析讨论了不同折射率畸变程度和不同功率密度入射情况下倍频及和频晶体入射角的变化规律。在此基础上，对KDP晶体的全口径最佳入射角进行了优化。结果表明: 当KDP晶体折射率畸变程度较大时，倍频晶体对折射率变化较为敏感，而和频晶体对折射率变化则相对不敏感。在实际工作中，首先在假设倍频晶体折射率分布均匀的前提下，对和频晶体的最佳入射角进行优化，而后通过适当调整倍频晶体及和频晶体的入射角，最终确定倍频晶体及和频晶体的全口径最佳入射角。

研究了弱光强下细菌视紫红质膜(bR膜)的自衍射特性．给出了弱光强下相干光在bR膜中产生的振幅光栅光强分布模型，并用ysin^αx近似表示透射光强分布，结果与实验吻合．给出了不同透射光强y与指数α的对应关系．结果表明，在bR膜及入射光波波长给定的情况下，入射光强越小，对应的α值越大，当入射光强为0．072／T(mW／cm²)时，α等于1．计算出不同入射光强和入射角下的自衍射效率．结果发现，对应于最大衍射效率的最佳入射角为2°．