对相位调制拍频信号随信号光频率变化规律进行分析, 发现拍频信号相位参量的频谱包含两个在值域上彼此分开的单调边缘, 表明利用拍频信号的相位参量可以进行多普勒频移测量.如果利用拍频信号振幅参量对出射激光进行工作点锁定, 其多普勒频移测量范围是Fabry-Perot干涉仪边缘技术的两倍.理论分析拍频信号振幅和相位参量的提取方法, 表明基于此拍频信号相位参量的测量方法无需进行信号光能量检测, 与Fabry-Perot边缘技术方法相比, 结构更简单, 且少了一条外部噪音混入的通道.为了对该多普勒频移测量方法定量分析和参量优化, 利用误差合成原理以及计算机仿真, 推导出其测量误差公式.根据测量原理搭建了实验系统, 用频率可调光纤激光器的输出光模拟多普勒频移信号光进行测量, 结果表明鉴频参量及其误差分布曲线的测量结果与理论分析相符合.

为了能够对相位调制激光多普勒频移测量方法进行定量分析以及优化设计，使其在实际应用中获得最佳测量结果，从该多普勒频移测量方法的工作原理出发，对其测量误差分布规律进行了理论与实验研究，建立了该方法的测量误差模型。并利用该模型对此测量方法的频移测量精度等方面受相位调制频率和相位调制深度的影响进行了理论研究，发现当相位调制频率为Fabry-Perot干涉仪透射率曲线半峰全宽的0.63倍以及相位调制深度为1.08时，该方法的测量精度可以达到最高。

针对紫外成像存在噪声干扰的问题, 为获取高品质的紫外图像及对目标准确检测, 对典型紫外成像系统进行了研究。分析了紫外成像噪声干扰原因, 建立了紫外目标场景模型。并以此研究紫外图像复原方法, 对单幅图像进行门限处理, 去掉背景噪声。然后对连续多帧图像进行均值处理和时域递归滤波, 阈值分割后得到较好的图像输出。从图像输出结果可以看出, 多帧图像均值处理和时域递归滤波都能有效地去除紫外图像中的随机噪声, 特别是时域递归滤波方法对于图像复原有更好的效果。

利用波长为 1.06 μm、单脉冲能量约为 500 mJ的脉冲 Nd:YAG激光经焦距为 300 mm的正透镜聚焦, 使焦点处激光能量密度剧增而引起大气分子中的原子电离, 在发生同波长激光散射和多光谱电磁辐射现象的同时, 开展空间分辨光谱的探测, 获得 1.06 μm脉冲激光经大气等离子体散射的空间分布情况。采用 HR4000光谱仪对散射情况进行测量分析, 通过计算机模拟计算得到等离子体对 1.06 μm激光散射的方向图, 基于 Mie理论解释了入射波长为 1.06 μm脉冲激光散射角与散射强度之间的关系。

研究了向列相液晶缺陷TiO2和SiO2交替的光学多层膜一维光子晶体透射谱偏振敏感特性。 外电压下透射光谱测试和模拟结果显示, 对于平行取向的向列相液晶, 当自然光垂直入射时, 禁带中两处出现e(TE模式)光和o光(TM模式)透射峰, 具有偏振敏感性。 随着电压增大, e光透射峰蓝移与o光透射峰合二为一, 光谱可调谐范围分别为31和34 nm; 而对于取向混乱的向列相液晶, 禁带中两处出现独立的透射峰, 无偏振敏感性。 随着电压增大峰位也蓝移, 光谱可调谐范围分别为64和15 nm。 通过混乱取向液晶分子, 可以使o光和e光有效折射率值相等, 获得偏振不敏感特性。