根据高能固体板条主振荡功率放大(MOPA)激光放大器系统输出矩形光束在增益介质长度方向波前畸变的特点，针对性地研制了在一维方向上进行波前畸变校正的新型波前校正器，即一维变形镜(DM1D)。通过仿真模型对镜面厚度及粘接面形状等技术参数进行优化，设计了一个具有11 通道的主动冷却型一维变形镜，全口径静态面形峰谷(PV)值为0.17 μm，校正动态范围不小于5 μm。采用主动冷却技术，使镜面在8 kW/cm2功率密度激光长时间照射情况下温升小于1 ℃，保持了强光作用下镜面面形的稳定性。在闭环校正试验中，光束质量β因子均值从8.82提高至4.38，有效地校正了光束波前畸变，验证了该一维变形镜在MOPA 激光系统中的实用性。

介绍了压电陶瓷快速倾斜镜以及相应的反馈和控制系统研制过程，并对快速倾斜镜进行了详细的性能测试，包括响应速度、动态范围以及闭环分辨率等重要参数。在此基础上，完成了4束激光相干合成时光轴稳定闭环控制实验。实验结果表明：系统闭环控制时，4束激光光轴的均方根抖动均小于1.5 μrad，与开环状态相比，光轴抖动量减小了80%。通过对开闭环控制结果的对比分析发现，远场光斑平均帧峰值提高了3.8倍。

详细介绍了固体板条MOPA激光系统输出光束特性，包括光束近场强度分布、波前畸变空间特性和时间频率特性等，并以此为设计输入，研制了大动态范围高空间分辨率变形镜。研制的自适应光学闭环校正系统在强光条件下，实现了全程闭环控制，光束质量β因子平均值从开环7.4提高到4.06。根据当前波前闭环校正残差，提出了进一步提高MOPA系统输出光束质量的方法。

介绍了差分吸收激光雷达测量大气中物质成份及浓度的测量原理,并利用差分吸收激光雷达测量了3.5 km内NO2的浓度分布,测量结果表明,使用双通道可调谐的Ti:Sapphire激光器的一组波长(448.2 nm和446.8 nm)可以获得比较精确的NO2的浓度随距离的分布.

提出了一种基于激光技术的、易于工程实现的目标运动模拟方法及实验装置,并进行了实验验证。利用激光的高亮度、发散角小以及激光器体积小、质量轻等特点,设计了针对小目标运动的实验模拟装置。通过多轴复合技术以及空间投影技术,实现了角运动向小目标二维空间运动的转换;运用多媒体定时器技术实现了对电机的内部闭环控制;采用脉冲宽度调制(PWM)技术实现了对电机的速度控制,提高了目标的仿真精度。小目标的运动速度可以达到10°/s,精度<0.1°/s,归一化标准偏差0.09。利用该装置实现了实验室内的目标运动闭环跟踪实验研究,目标捕获跟踪系统的跟踪标准偏差为0.2 mrad。该系统可以作为目标捕获跟踪系统对二维运动目标的闭环实验研究的验证仿真平台。

介绍了TEA-CO2差分吸收激光雷达(DIAL)在大气回光探测中所采用的相干探测外差接收的探测原理,详细介绍了光路的实现。利用该探测原理进行了大气回光探测,探测距离达15 km以上,探测高度达7 km,与采用短波差分吸收激光雷达进行直接探测（探测距离为3～4 km）相比探测能力有了明显的提高。