为降低干涉带来的影响, 将一种随机位相分布引入菲涅耳透镜阵列, 对阵列中每一个菲涅耳透镜施加0或π的二值化位相变化, 打乱阵列位相的周期性排布, 减少微透镜后多光束在匀化面干涉带来的影响.通过数值计算对激光束的匀化过程进行了模拟, 设计的菲涅耳透镜口径为0.5 mm, 焦距为6 mm, 阵列数目为20×20, 光斑整体均匀度达到90%, 光束能量利用率达到96%.利用设计和制备的16台阶随机位相型菲涅耳透镜阵列对1 064 nm波长的激光光束进行匀化, 均匀度为83%, 光束能量利用率为89%.研究结果表明, 通过引入随机位相可有效减少干涉带来的影响, 提高微透镜阵列对单模高斯光束的匀束效果.

分析了微型激光投影引擎的两种主要光学噪音：干涉网格和激光散斑产生的基理；提出采用振动的随机位相板同时实现干涉网格和激光散斑抑制的方法并进行了理论分析；自行设计了微型激光投影引擎，利用微型电控马达带动随机位相板振动，用CCD相机在不同的F#及曝光时间下对投影图像进行了采集，并对图像的散斑对比度行了测试.结果表明，通过静止的随机位相板可以很好地抑制干涉网格噪音；通过使随机位相板以大于视觉暂留效应形成的融合频率进行振动，可以同时抑制干涉网格和激光散斑，使得散斑对比度小于5%，达到投影观察的要求.

建立求位相分布空间尺度的数学模型并计算了实际钕玻璃放大片所产生位相噪声的空间尺度.且就空间尺度对焦斑的影响及其在传输过程中的变化进行了数值模拟,结果表明:空间尺度对聚焦焦斑影响很小;在传输过程中,位相噪声的空间尺度会增大,而这种增长会增强变形镜等光束质量控制手段的效果.

就多程放大系统中产生的低频位相噪声,提出用位相补偿反射镜来进行补偿的静态校正方法.用随机位相屏模拟光学元件产生的低频位相噪声,建立光传输模拟模型,引入等效位相片的概念,将数个光学元件对位相的影响简化为等效位相片,在此基础上对位相补偿反射镜的校正原理进行阐述.进而对双程光路校正过程进行了模拟研究,得到了很好的校正效果.

对偏振控制板匀滑随机位相板产生的干涉斑纹的特性进行了理论分析和数值模拟,用叠加在光强包络上的斑纹对比度来评价偏振控制板的匀滑作用,结果表明结构最简单的二单元偏振控制板对远场光斑具有最佳匀滑效果。