针对空间相机像差特点设计了校正低阶像差的9点促动变形反射镜，变形镜能够产生离焦、像散和彗差。对变形镜进行测试，结果表明变形镜在0.5 h间隔中的静态特性达到0.02λ（λ=632.8 nm），促动器控制面形的重复性精度达到0.01λ。采用4D干涉仪的Burst检测功能检测了变形镜的动态响应特性，其响应频率高于28Hz。应用变形镜为折叠镜，以空间相机为平台实验变形镜对离轴三反系统像差的校正。采用干涉仪和平面反射镜测量系统的波像差，采用系统像差响应构建变形镜响应函数，校正后系统波像差由0.122λ降低至0.0896λ，57.2 lp/mm空间频率处的系统传递函数由0.364提升至0.428。实验结果证明了变形镜能够有效地校正系统像差。

光束通过神光-Ⅲ原型装置四程放大系统发生了90°旋转和扩束.在四程放大系统腔镜处放置变形镜校正系统像差是一种新的自适应光学方案,推导出被校正像差与变形镜面形之间的数学关系.理论推导表明,在扩束比大于1的前提下,腔镜处变形镜可以校正系统输出的任意类型的像差,且变形镜对应的面形唯一.理论分析和计算仿真说明该方案的校正能力与像差类型和扩束比有关,扩束比增大将增强变形镜校正像散的能力,但系统旋光消像散的能力也将减弱.

利用数值仿真方法对一种基于线性相位反演波前测量方法的性能进行了详细分析.讨论了这种线性相位反演波前测量方法的定标过程,描述了基于线性相位反演算法的波前传感器的基本组成结构.利用数值仿真计算,分析了系统自身像差和模式标定系数对这种波前传感器性能的影响,通过复原矩阵条件数,分析了靶面像素和这种波前测量方法的空间分辨力的关系.仿真结果验证了该种新型线性相位反演波前测量方法的可行性.

研究了采用面阵CCD探测器测量光束参量的技术问题,研制了一套高精度激光参量测量系统,对其光学系统像差与光场干涉原因进行了理论分析,实验测量了连续抽运1064nm固体模式发生器产生的基模厄米高斯光束,分析对比了其输出光束带有干涉条纹时对测量精度的影响,对光学系统的设计提出了具体技术要求,为同类装置的研制提供了参考依据。

通过对离轴多程放大系统的光学设计的分析,并结合三大高功率固体激光装置的实际应用情况,指出在此类系统的光学设计中应重视抑制鬼点破坏和控制系统像差.设计的关键在于确定例行的透镜F数.并通过控制透镜的曲率半径和倾斜角度,在保证无鬼点破坏的情况下使得系统像差较小.