This study analyzes the linewidth narrowing characteristics of free-space-running Brillouin lasers and investigates the approaches to achieve linewidth compression and power enhancement simultaneously. The results show that the Stokes linewidth behavior in a free-space-running Brillouin laser cavity is determined by the phase diffusion of the pump and the technical noise of the system. Experimentally, a Stokes light output with a power of 22.5 W and a linewidth of 3.2 kHz was obtained at a coupling mirror reflectivity of 96%, which is nearly 2.5 times compressed compared with the linewidth of the pump (7.36 kHz). In addition, the theorical analysis shows that at a pump power of 60 W and a coupling mirror reflectivity of 96%, a Stokes output with a linewidth of 1.6 kHz and up to 80% optical conversion efficiency can be achieved by reducing the insertion loss of the intracavity. This study provides a promising technical route to achieve high-power ultra-narrow linewidth special wavelength laser radiations.

以皮秒脉宽激光多脉冲损伤太阳能电池为背景，通过激光烧蚀电池前后表面形貌、电池伏安特性、电致发光特性获得损伤特性。采用脉宽15 ps、波长1 064 nm皮秒脉冲激光辐照三结GaAs太阳能电池进行实验。通过重频调节改变激光辐照功率，对太阳能电池栅线与非栅线部位在激光辐照下的损伤特性进行分析。实验发现辐照非栅线部位时，尽管激光光斑较小，但电池内部材料已经发生损伤，主要是由于电池内部材料有序结构的破坏逐渐增大，尤其是激光功率越高时，内部损伤面积越大。当激光辐照栅线部位时，栅线部位受热熔断会极大影响太阳能电池对载流子的吸收，从而降低电池的光电转换能力，进而影响太阳能电池的电性能，使得激光辐照栅线部位损伤效果强于辐照非栅线部位。

在浅水测深技术中，星载激光测量系统可以覆盖一些机载/舰载系统难以到达的偏远水域，具有比被动光学影像水深测量精度更高、可全天时工作等独特的优势。以稀疏而少量的主动星载激光测量值为水深标定点，融合被动星载遥感影像，主被动融合的浅水测深是当前的趋势。本文首先介绍了星载单光子激光雷达的工作范围、物理参数和数据产品，概述了测量原理，综述了现有的星载单光子激光雷达测深的理论传输模型，对比了不同的点云数据去噪处理算法的优劣，归纳了星载融合测深反演技术在不同环境中的应用，总结了当前存在的问题，并对该技术未来的前景和发展方向进行了展望。

针对纳秒脉冲激光辐照三结GaAs太阳能电池损伤特性及对光电转化影响开展研究。从损伤形貌、伏安特性、电致发光三个方面建立实验系统，分别从材料烧蚀形貌、电性能输出、内部损伤情况来分析电池光电性能逐渐下降特性。在分析了激光能量密度影响的基础上，进一步分析了激光辐照部位的影响，如电池栅线与非栅线部位。纳秒脉冲激光由于峰值功率较高，能对电池产生明显损伤，激光辐照电池的栅线部位损伤效果强于辐照非栅线部位，主要由于栅线电极的作用是用于光生载流子的收集，激光辐照熔断电池栅线，降低电池输出功率。研究结论对于提高太阳能电池空间防护能力具有指导意义。

利用纳秒脉冲激光器对典型金属材料在毫米级烧蚀光斑尺寸下的冲量耦合特性进行了实验研究。基于典型扭摆测量系统测量激光烧蚀产生的冲量特性，采用局部最小二乘法平移拟合的方法，对扭摆振动产生的微小位移实验数据进行了预处理，避免了噪声对冲量测量的干扰。设计了一种毫米量级烧蚀光斑尺寸测量方法。在此基础上，实验获得了毫米量级光斑辐照金属靶材Al 5A06、TC₄、30CrMnSiA的冲量，研究结果表明，在相同能量密度的情况下，钛合金TC₄对应的冲量最大，TC₄获得的最大冲量耦合系数大于Al 5A06和30CrMnSiA，其对应的最优能量密度却是三种材料中最小的。为了分析烧蚀羽流对冲量耦合特性的影响，估算了不同能量密度对应的羽流透射率，计算结果表明，当羽流透射率低于0.3时，大量的入射激光能量被羽流吸收，导致冲量耦合系数的下降。