在获得石墨烯（RGO）/聚乳酸（PLA）、RGO/四氧化三铁（Fe₃O₄）/PLA多种复合吸波线材的基础上，利用熔融沉积成形技术打印了三层角锥吸波体。利用CST仿真与实验研究了吸波剂组合和分布方式（水平梯度分布和立体梯度分布）对角锥吸波性能的影响，并揭示了吸波机理。研究结果表明，对于均质吸波体，双组元吸波剂吸收性能更佳，且吸波性能随石墨烯的含量增加而改善；对于吸波剂梯度分布吸波体（此时锥体高度为16 mm，底面尺寸为10 mm×10 mm），立体梯度分布时（加入质量分数分别为3%、5%、7%的三层吸波剂石墨烯）可获得最强吸波效果：在6.1~18.0 GHz范围内的反射损耗低于-10 dB，有效吸波带宽可达11.9 GHz以上，在17.2 GHz处达到最高吸收强度为-45.8 dB；相对吸波剂组合，分布方式对角锥吸波能力具有更大影响，立体分布方式的吸波体一方面改善阻抗匹配特性，保证有效吸波带宽，另一方面增大多重散射、反射与球状衍射损耗，提高吸波强度。

针对星载角锥棱镜光束平行差的特殊要求, 以我国皮纳卫星激光测距合作目标中使用的通光口径为10mm角锥棱镜为例, 介绍一种小口径角锥棱镜加工工艺: 通过传统工艺加工出尺寸适中的角锥棱镜; 通过配重分离器工艺实现光束平行差的精确控制; 通过“大改小”工艺加工成小口径角锥棱镜, 成品率可达83%; 实践证明: 该工艺可以克服小口径角锥棱镜光束平行差无法精确控制的问题, 适合小口径星载角锥棱镜的加工。

传统的光学诱饵构成复杂，装载要求较高，为此设计了具有较高反射性能的简单微结构的光学诱饵。首先，通过TracePro光学仿真软件，对玻璃微珠结构、截角角锥结构和立方角锥结构三种不同结构进行反射率的仿真，筛选出最符合光学诱饵高反射率要求的结构。然后，通过对不同尺寸单元微结构的反射仿真，确定光学诱饵的单元微结构尺寸。最后，通过对入射角度偏转对反射率影响的仿真，验证反射结构是否满足光学诱饵的要求。结果表明，立方角锥反射结构更符合光学诱饵的设计要求。

微棱镜型反光膜存在着有效入射角范围小（广角性）和不同方位角的逆反射效率相差大（方向各异性）的问题，解决上述问题较为简单的方法是改变角锥（CCR）单元倾斜角和采用拼接结构。基于几何光学原理，使用光线追踪软件计算了不同结构的CCR阵列。基于微棱镜反光膜的逆反射原理，分析了CCR单元的倾斜角度、入射光角度和拼接结构对逆反射效率的影响。结果表明，当使用倾斜CCR阵列时，方位角0°方向的逆反射效率提高了20个百分点以上。采用不同倾斜角拼接结构后，不同方向逆反射效率的最大偏差降低了10%以上。将CCR阵列倾斜角的仿真结果与反光膜的亮度测试结果进行对比，发现逆反射效率的变化趋势一致，证实了仿真模型的可靠性。以上研究结果可用于微棱镜反光膜的结构设计和优化。

推导了干涉法测量角锥反射镜的综合偏差与其二面角误差之间的关系, 总结了干涉法测量角锥反射镜干涉图的特征与判读规则, 并搭建激光泰曼—格林干涉仪对待测角锥反射镜进行了实测分析。实验结果表明, 该理论方法和激光泰曼—格林干涉仪能够实现角锥反射镜二面角误差小于1″的精确测量。

针对高功率双管级联薄管激光放大器的环域像差补偿需求,提出了一种环域像差自补偿方法。该方法通过一个直角锥镜使非理想薄管激光光路折转,利用往返光路共轭的特性实现畸变波前的自补偿。通过数值模拟仿真,验证了双管结构中单个薄管引入加工误差及光源对准误差时该自补偿方法的校正能力,并详细分析了该方法对双管配合误差的自补偿效果。在此基础上,进一步考虑了直角锥镜误差对双管级联结构波前环域像差补偿效果的影响。结果表明,该自补偿方法能有效抑制双管级联薄管激光放大器中由加工误差和装调误差所引入的环域离轴像差,且对直角锥镜装调误差容限较大,有利于提升薄管激光器的抗失调稳定性。