漫反射非接触测量方法是测量入射激光功率密度分布的有效手段。但强激光长时间辐照漫反射金属靶板，材料上升到一定温度表面反射率将显著下降，影响测量效果。基于有限元方法，结合热源抖动和风速对流，对镀金膜的铝板进行了强激光辐照条件下的温度变化模拟，结果表明材料表面能量吸收率是决定温度升高的关键因素。通过粗糙度设计可实现与光滑表面吸收率接近的漫反射表面，有效降低靶板温度，为优化漫反射金属靶板设计提供参考。

We simulate the integrated effects of atmospheric aberration, atmospheric turbulence, thermal blooming, random jitter of laser's intensity and phase, speed of wind, direction of wind, absorption of air, kinetic cooling of CO2 and N2, speed of target, output power and beam quality of laser, wavelength, focus length, and the launch altitude of laser to accurately simulate the transmission loss of the laser's energy, concentration of laser's power and other beam quality parameters of the laser propagating to the dynamic target. And we evaluate the efficiency of laser's irradiation on the target more accurately for the optical link of ground-to-airspace. We also investigate influences of characteristics of dynamic parameters (Strehl's ratio, RMS of wave-front, spatial distribution of intensity on the target, the real focus on the optical link and the peak intensity along the propagation path) including speed of wind, direction of wind, speed of target and the kinetic cooling effect of air, especially. We conclude that the higher speed of wind and target weakens the thermal blooming of atmosphere and improves the beam quality and efficiency of laser's irradiation on the target. The kinetic cooling effect of air is more remarkable to improve the beam quality irradiating on the target at the initial part of the propagation path of the laser. The changed direction of wind weakens the atmospheric aberration and directs to better beam quality and higher efficiency of laser's irradiation on the target.

采用激光主动照明技术，是对远距离暗目标进行成像、定位和跟踪的重要手段。但由于激光在大气路径中传输，受到大气湍流等因素的影响会造成辐照在目标上的激光光强分布不均匀，同时激光波前会产生畸变，从而降低目标的成像质量，影响对目标的高精度跟踪能力。基于激光照明大气传输模型，对中等湍流、弱湍流和不同光束数情况下的激光照明结果进行了数值模拟，分析了照明激光光强和波前对远距离目标成像的影响。计算结果表明：照明光强起伏方差优于0.5，波前畸变标准误差优于0.2 λ，可满足约1μrad量级的目标分辨能力。

为了研究白宝石在纳秒激光辐照下表面损伤的特性，利用有限元方法对脉冲激光作用下白宝石的温度场进行仿真，分析白宝石中Cu杂质在不同激光能量密度下的温升变化，以及杂质尺寸对温升的影响，并采用波长1064 nm、脉宽6 ns的激光对两种不同尺寸白宝石晶体材料进行实验，对材料的损伤阈值、损伤位置分布、不同激光能量密度对损伤面积的影响以及损伤增长特性进行了分析。结果表明，杂质吸收机制可以较好地解释白宝石在纳秒激光脉冲辐照下的损伤过程，且仿真结果与实验结果吻合较好，当“1-on-1”辐照时，材料表面的损伤面积随着激光能量密度的增大呈线性增长，当“s-on-1”辐照时，材料后表面的损伤面积随脉冲次数增大呈指数增长。

根据简单饱和增益模型建立的氧碘化学激光器功率模型，理论分析了氧碘化学激光器功率稳定性影响因素。结合氧碘化学激光器实际监测参数，研究了氯气压力和碘文氏管压力对氧碘化学激光器功率稳定性的影响。实验结果表明，在1~6 s时间段内，随着出光时间的变长，氯气压力和碘文氏管压力的均方根(RMS)值变小，同时，较小的氯气压力和碘文氏管RMS值，相应的出光功率的RMS值也会较小，这说明提高氯气压力和碘文氏管压力的稳定性可以提高氧碘激光器出光功率的稳定性。

对高功率半导体泵浦固体激光器(DPL)系统的可靠性进行了分析, 根据GO法的原理构建了DPL系统的GO图; 利用GO法计算公式, 得到了系统故障率和平均无故障工作时间等重要可靠性指标。结果符合实验室经验值。最后分析了各部件的故障率的重要度, 讨论了改善高功率DPL系统可靠性的措施, 对系统的使用和维修等工作具有参考意义。

对空间目标实际探测过程中，光电系统的探测能力不仅与其可探测信噪比有关，还与其所成图像的质量有关，即空间分辨能力有关。针对现有光电系统探测能力分析不足，提出了一种基于调制传递函数下的信噪比探测模型(MSNR)，给出了基于MSNR下的系统极限探测能力综合评估方法，实现可定量分析大气、像差、目标运动等对系统探测能力的影响；利用实测数据完成对MSNR模型的完善，对不同条件下光电系统的极限探测能力进行了仿真，仿真结果表明: 大气条件、系统像差、目标运动等条件对系统的探测能力影响明显，目标运动导致探测能力降低近1.0等星；该方法实现定量对光电系统的探测能力进行综合评估，可为系统优化设计与实际工作开展提供一定的科学依据。