卫星角反射器作为激光测距系统中的合作目标, 其主要作用在于提高地面接收机范围内反射光束的能量密度。经卫星角反射器返回的光束能量分布与角反射器加工参数有很大关联。基于角反射器的几何结构模型, 采用矢量形式的折反射定律, 建立了在不同光束入射条件下, 具有二面角和面形误差的角反射器的出射光场的相位分布和远场衍射模式的数学模型。针对圆形切割的角反射器, 仿真计算了不同光束入射角及方位角、角反射器二面角和面形误差所对应的远场衍射模式, 并详细分析了它们对远场衍射模式的影响规律。仿真结果表明, 随着二面角误差、面形误差和光束入射角的增加, 远场衍射强度的发散程度增加。根据远场衍射模式和速差补偿理论, 提出了一种在较大观测范围内二面角速差补偿方法。

球面波入射圆锥透镜产生的出射光束中心光斑直径较小且焦深长，适合通讯领域长距离测量和准直。针对实际操作中球面波光束入射时很可能与圆锥透镜的中心轴线发生偏移或倾斜，使衍射光场发生变化，着重研究圆锥透镜对偏轴球面波光束的衍射模式，并通过衍射理论和稳相法分析，研究其径向衍射光场的分布特性。使用半径为15mm，底角为1°的圆锥透镜进行计算机仿真和实验，最后将实验结果与理论分析和仿真结果相比较，证明球面波的曲率半径和出射光束的传输距离越小，偏轴对衍射模式的影响越小。该研究结果表明：在激光通讯等长距离通信中，使用曲率半径小的球面波光束代替平面波入射圆锥透镜，不仅可以扩展焦深，还可以降低偏轴对测量的影响。