为了降低探测器的噪声与暗电流，使光谱仪的CMOS探测器能获得更准确的光谱曲线，设计了探测器温度控制系统。本系统核心采用基于现场可编程逻辑门阵列（FPGA）的增量式比例-积分-微分（PID）控制算法。在传统控制算法的基础上，增加了抗积分饱和控制，并且在PID算法的前端增加了对目标值的过渡过程。该系统在实现探测器温度变化速率可控的同时，也解决了超调过大的问题。多次整机环境实验结果表明：在轨环境温度条件下，40 °C温差范围内该系统可以控制探测器以指定温变速率（4.5±0.05） °C/min达到任意温度；并且可在该温度下稳定工作；温度变化范围为±0.1 °C。相比于传统模拟PID控制方法，其具有灵活度高，稳定性强等优点。当制冷到−10 °C时，探测器的噪声得到了有效抑制。

基于高重频超宽带脉冲，研究了高重频超宽带脉冲对自适应调零天线和PIN限幅器的抗干扰性能的影响。基于Matlab和ADS仿真软件搭建模型，并通过实验平台对ADS的仿真结果进行验证。实验结果表明：对于导航接收机中的自适应调零天线，超宽带干扰脉冲会使其射频链路产生饱和效应，从而使功率倒置算法失效，进而无法在干扰方向形成零陷；对于PIN限幅器，超宽带干扰脉冲可以使其产生明显的尖峰泄露效应。相较于ns量级的窄谱高功率微波脉冲，超宽带脉冲对限幅器的干扰能力更强。

搭建了基于半导体可饱和吸收镜（SESAM）锁模的全保偏皮秒脉冲光纤激光器，对比分析了以多量子阱和体材料作为可饱和吸收层的SESAM对锁模激光器输出特性的影响。实验结果表明，多量子阱和体材料SESAM均可实现稳定的自启动锁模。随着量子阱周期数的增加，SESAM调制深度增大，激光器输出脉冲宽度变窄，具有更高的输出功率和更大的锁模区间。但量子阱周期数过高的SESAM具有较大非饱和损耗，使得相同泵浦功率下输出功率降低。在相同调制深度下，体材料SESAM的非饱和损耗偏大，降低了输出功率和光光转化效率，但对脉冲的窄化作用更显著。SESAM对输出脉冲的波长和光谱宽度无显著影响，主要受光纤布拉格光栅（FBG）控制。本文对SESAM的设计与选型具有一定指导意义。

提出一种基于同位素原子饱和吸收谱稳频的拉曼激光方案，并应用于原子干涉仪激光系统的小型化。该方案使用同位素原子吸收泡代替现有拉曼光方案中的移频或调制光学器件，以实现拉曼激光的稳频和失谐，使光路和电路同时简化。针对⁸⁵Rb原子干涉仪，⁸⁷Rb原子D₂线的饱和吸收谱被用于对拉曼激光进行稳频，稳频后的拉曼激光红失谐在GHz量级，线宽约为80 kHz。将该拉曼激光用于原子干涉仪获得了对比度为20%的干涉条纹，重力测量的灵敏度为345 μGal/Hz^1/2。连续24 h重力测量数据的阿伦方差显示原子干涉仪的分辨率约为2×10^-8g@7 500 s。该拉曼激光的频率噪声引起的单次重力测量噪声优于1 μGal，完全可以满足μGal量级的重力测量需求。该拉曼激光方案有助于推动原子干涉仪激光系统的小型化、轻量化和实用化。