通过系统分析绿色植被在紫外可见波段光谱的产生机理, 得出绿峰和红边是由叶绿素产生的。 从叶绿素的结构上看, 它属于卟啉类化合物, 为了进一步探究红边产生的机理, 合成了四苯基卟啉、 四(4-甲氧基苯基)卟啉、 四(4-磺酸钠苯基)卟啉、 四吡啶基卟啉、 四甲基卟啉、 四(4-甲氧基苯基)卟啉合锌和四(4-甲氧基苯基)卟啉合铜, 并采用紫外可见光谱、 红外及核磁进行表征。 通过对其紫外可见光谱的系统分析, 提出“红边”不仅限于叶绿素, 而是卟啉类化合物特有的光谱特征, 红边是由卟啉环a2u(π)-eg(π*) 跃迁产生的Q带所致。 其位置不仅与卟啉的浓度相关, 与卟啉化合物外侧取代基类型也有关系, 金属卟啉对红边的位置影响较大。

通过对绿色植被近红外区反射光谱的系统分析，充分证明O-H决定植被在1450 nm和1940 nm附近的光谱特征，在此基础上，设计并制备了4种层间含O-H的新型光谱模拟材料Mg-Al-X-LDH (X为NO3-、Cl-、CO32-、SO42-)，并对其进行了X射线衍射、红外光谱、热重分析及拉曼光谱表征。依据光谱相关系数和光谱角度匹配模型计算，4种层状双金属氢氧化物（LDH）与植物叶片近红外反射光谱两种计算模型的相似度分别超过0.9600和0.9700；以Mg-Al-Cl-LDH为模拟材料，初步与聚氨酯复合，制备了与植被在近红外区光谱高度相似的涂层，两种计算模型的相似度分别达到0.9702和0.9924；Mg-Al-Cl-LDH在紫外可见光区的高度透明性，有利于各个波段光谱材料的复合；经180 ℃高温处理前后的Mg-Al-Cl-LDH，两种计算模型的相似度依然能达到0.9888和0.9959，说明Mg-Al-LDH有良好的热稳定性，不易失水。

在高重复频率、高光束质量的主振荡功率放大器(MOPA)激光系统中,要求主振荡器输出的激光束具有稳定平滑的时间和空间分布,以及长的相干长度,即要求百分之百的单纵模几率和TEM00模输出。随半导体激光器(LD)技术的进展,LD抽运的固体激光器(DPSL)逐步成为MOPA激光系统中主振荡器的首选。故研究LD抽运单纵模固体激光器,对提高MOPA激光系统的性能,推动MOPA激光系统的发展和应用都具有重要的意义。通过合理排列光学元件在谐振腔中的位置,控制LD聚焦点在Nd:YAG中的深度,大大减小驻波效应对模式的影响,研制成功LD端面抽运,并采用消除LN晶体电光调Q 中“光弹效应”技术的固体激光器。不用附加选模元件,获得50～100 μJ较大能量的单纵模激光。在重复频率40 Hz时,输出能量90 μJ,脉宽约12 ns,长时间运转保持单纵模几率100%,能量稳定性±1.5%,满足了MOPA激光系统对主振荡器的要求。

采用半导体激光抽运单纵模激光器作为主振荡器、三级氙灯抽运的Nd:YAG放大器及受激布里渊散射(SBS)位相共轭镜组成双通放大MOPA系统，并采用像传递、热退偏补偿及消除激光器自激等关键技术，完成了一套高重复频率大能量单纵模激光器。在频率为40 Hz时，获得输出能量>450 mJ，能量输出稳定性为3.5%(RMS)，脉冲宽度约8 ns，光束质量为近衍射极限(<1.3衍射极限)的实验结果。

在灯抽运Nd:YAG激光器的基础上，提出一种新颖的在激光工作物质荧光辐射后沿控制KD*P电光晶体调Q选单纵模的方法。在频率为40 Hz时获得单纵模几率为100%，输出能量为mJ量级，脉宽约为18 ns的稳定单纵模激光脉冲。用作MOPA系统的种子源，获得高效大能量输出的好结果。

本文在三相倍压和谐振充电电路的基础上加入了一个电压控制网络,组成一个具有高效率、电压在大范围内连续可调的脉冲固体激光电源。