通过优化驱动光栅的电机PI控制器参数确定方法，加强了伺服电机的定位精度及稳定性，提升了单光路可调谐TEA CO2激光器的弱线输出稳定性并缩短了调谐间隔。该参数确定的方法基永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)的频域模型，推导出了伺服三环比例积分控制器(Proportional Integral, PI)的解析表达式，并根据工程实际需求设定超调量与峰值时间，求出截止频率，以此确定满足最大相位裕度的条件下的伺服三环PI控制器的参数。采用PML40-530B8ANL交流直驱电机及G-POLHOR10P100EE-E0驱动器搭建了光路实验装置对上述参数进行了验证，转台定位系统的超调量为4.86％，调节间隔为19.5 ms。基于该转台系统搭建了快调谐TEA CO2激光器，在20 ms调谐间隔下进行激光器弱线能量稳定性实验，9P(44)谱线的单脉冲能量小于74 mJ，能量波动范围小于±3.35%，能量稳定度提高了3.62倍。

介绍了一种命名为吸收光谱测温法的方法,结合激光束气体吸收理论,对HF/DF化学激光器热平衡流场的吸收系数与温度关系进行了理论分析。利用电激励连续波选线HF激光器的1p9,1p8两条单谱线作为探测光源,实验测量了一台电激励连续波HF/DF化学激光器增益区下游流场的透射率随注入氢气流量变化的曲线,推测出HF气体流量,并结合流场压强等其他数据,通过吸收系数公式计算出加入过量氢气后流场的温度变化范围。对计算结果及误差来源进行了分析。该方法可用于气流激光器、发动机燃烧室等的气体流场温度测量。

研制了一种新型的采用直驱交流伺服电机的光栅选线TEA CO2激光器快速调谐系统,进行了一系列实验研究,包括系统调试实验、单脉冲运转调谐实验和快速调谐实验.实验共得到85条调谐输出谱线,单脉冲能量超过10 J的有18条谱线;在动态快速触发情况下,分别在60 ms和20 ms内实现了整个CO2激光光谱范围任意两条谱线和同一个跃迁带内相邻两条谱线的快速调谐输出.该方法可应用于高功率、大范围可调谐TEA CO2激光器的快速调谐,对高功率高重复频率可调谐TEACO2激光器研制中的快速调谐输出设计具有较高的参考价值.

在一单放电管电激励连续波HF/DF化学激光器平台上,利用一级振荡、一级输出的光栅选线色散腔结构,分别在H2喷注孔平面下游0.5 mm和2.0 mm两个位置处测试了此激光器的选线性能.谱线指认的结果证实,即使在mm级的流场方向增益长度范围内,选线激光器要获得宽的谱线覆盖范围并优化各支谱线的功率谱分布,光轴到氢气喷注孔平面的距离是一个重要的调节参量,随着此距离的增大,高振动态之间的跃迁越来越弱,而低振动态之间的跃迁则越来越强.