针对高速机动目标回波发生距离走动和多普勒走动而无法实现能量有效积累问题, 提出一种基于速度补偿的二阶Keystone-双正交傅里叶变换（SKT-BFT）的相参积累算法。首先, 构建关于速度的一次相位补偿函数, 通过搜索速度值来校正速度引起的线性距离走动; 其次, 采用二阶Keystone变换来校正加速度带来的距离弯曲; 最后, 将慢时间维信号看作线性调频信号, 利用双正交傅里叶变换估计调频斜率来实现能量积累。通过仿真证明, 该算法在低信噪比下可以有效地实现积累, 能够实现单目标和多目标的检测, 与其他算法相比性能较优。

扫描激光雷达在无人驾驶系统中起着不可替代的作用,是近几年的研究热点。由于多脉冲周期之间每个点的时刻皆不相同,激光雷达与成像目标之间的相对运动会造成目标三维图像重构的畸变,因此必须进行补偿才能够实现真正的高精度三维成像。为此,提出了一种基于相干调频连续波激光雷达速度测量对于运动产生畸变进行逐点补偿的方法。仿真与实验结果表明,速度相对误差和成像距离误差分别为0.52%和±4.76 cm。与传统加速度计方法相比,本文方法不依赖于加速度计等外部测量,具有更高的普适性,对于激光雷达的实际应用具有重要意义。

考虑航空遥感相机中前向像移补偿机构的运动精度会直接影响相机分辨率，本文对相移补偿机构的补偿精度进行了分析。首先，研究了面阵彩色航空遥感相机的机械式前向像移补偿机构的特点，给出了对应于曝光时间的前向像移补偿速度残差的许用值；其次，分析了影响像移补偿精度的主要误差来源，建立了速度补偿残差的数学模型，并运用Monte Carlo算法对其进行了仿真分析；最后，通过动态目标发生器成像试验对仿真结果进行验证。试验结果显示，前向像移补偿机构的速度补偿残差3σ为395.6 μm/s，与仿真分析结果400 μm/s基本一致，说明该精度分析方法可以比较准确地确定前向像移补偿精度。

采用两块大小均为10 mm×10 mm×0.2 mm 的BBO晶体级联的实验方案对中心波长为800 nm、脉宽70 fs、重复频率10 Hz的激光进行了倍频，针对BBO晶体的空间走离和相速度失配，分别调节两块倍频晶体的光轴夹角和基频光的角度匹配失谐量。实验表明，两块倍频晶体光轴反向平行可以补偿空间走离效应，一定的角度失谐可以补偿基频光和倍频光的相速度失配。在无聚焦情况下，使用两块BBO晶体级联相互配合优化将8.1 mJ的入射基频光倍频后得到带宽6.7 nm(傅里叶转换极限脉冲宽度为35 fs)、2.8 mJ以上的倍频光。其倍频效率高达35.7%，是同等条件下单块晶体倍频转换效率的1.7倍。

为了达到快速、精确标刻的目的，提出了一种应用于生产线上运动工件的激光实时飞动标刻系统。该系统采用了数字信号处理和复杂可编程逻辑器件的动态跟踪技术的方法，解决了流水生产线上诸如标刻图形变形、错位、失真等激光加工问题，降低了由静止标刻加工给加工者所带来的劳动强度。以自行开发的激光标刻软件为应用实例，对同一图案在参数设定相同的情况下进行加工。结果表明，该系统能提高激光加工的生产效率，标刻速度达到2000byte／s；所标刻图案线条清晰，轮廓分明，达到了静止标刻的效果。

利用受激布里渊散射相位共轭技术，补偿激光大气传输过程中由于大气湍流等因素所造成的激光波前畸变，并且引入速度补偿镜方法，对模拟运动目标进行激光跟踪瞄准。利用高斯光束的无限腔长相位共轭腔理论分析了这种跟瞄方法的可行性。在室外1.27 km距离，进行了在轨运动目标跟踪瞄准的原理性实验研究，实验结果表明，利用受激布里渊散射相位共轭技术和速度补偿镜方法，可以实现对在轨运动目标的跟踪瞄准，并且通过此方法，可以把激光能量能较好地集中于目标上一个很小的区域内。到达目标的最大共轭光能量为24.0 mJ。