在CdSe晶体光参量振荡器(OPO)中, 泵浦激光经过晶体后产生大量废热, 使CdSe晶体出现明显热透镜效应, 从而导致泵浦激光的光斑半径在晶体内部不断变小, 最终降低了晶体的损伤阈值和OPO的输出功率。本文利用COMSOL软件对高重频脉冲激光泵浦CdSe晶体进行多物理场建模, 完成了CdSe晶体热透镜效应仿真, 通过参数优化, 发现对流系数与晶体最大温度成反比, 与晶体后端面和焦点的光斑半径成正比, 聚焦位置随对流系数增加趋于稳定。单脉冲能量和重复频率与晶体最大温度和焦点的光斑半径成正比, 与晶体后端面光斑半径和聚焦位置成反比。准直激光光斑半径与晶体最大温度成反比, 与晶体后端面光斑半径、聚焦位置和焦点光斑半径成正比。该研究解决了CdSe OPO中晶体后端面光斑半径难以直接测量的问题, 为优化CdSe晶体热透镜效应提供了理论依据。

根据高重频脉冲激光产生光学脉冲放电形成准静态波的原理，对自编的流体力学计算程序进行了验证，结果表明该程序可用于吸气式高重频脉冲激光推进性能的数值研究。分别计算了基于移动点火点和喷射气流两种模式下准静态波流场的冲量耦合系数，均高达600 N/MW，比传统的低频脉冲激光推进冲量耦合系数250 N/MW高。比较了两种模式的优缺点，给出了不同模式的适用情况，结果表明，对于机理研究来说，喷气模式更易于实现。

研究分析了CCD光电转换后信号电荷的传输过程以及激光高亮度的特点。认为高亮度的激光容易使感光二极管饱和,从而使光生电荷不通过读出脉冲控制而直接溢出至垂直CCD中,形成溢出信号电荷包;高亮度激光在垂直CCD内的漏光信号较强,从而直接在垂直CCD中形成漏光信号电荷包。溢出信号电荷包和漏光信号电荷包不依赖读出脉冲而出现于垂直CCD中,它们叠加在一起称之为次信号电荷包。次信号电荷包,经过垂直CCD的耦合转移动作,就形成了区别于激光主光斑的次光斑。研究中对次光斑的间距及循环移动的规律给出了定量的分析。次光斑的间距由CCD的转移频率和激光的重频频率所决定。而相邻帧中,主光斑与次光斑的间距有周期性的变化,从而造成了CCD输出视频中的次光斑循环移动。这种变化是由CCD垂直扫描周期被激光脉冲间隔时间整除后的余数所决定的。