在原有鬼像焦斑空间分布研究的基础上，进一步考虑入射激光脉冲与透镜的鬼像之间发生的干涉叠加现象。参考神光Ⅱ系统，分别推导并计算了3~10 ns的入射脉冲引起最小像差型双凸透镜产生鬼像干涉的最大焦距范围，然后以单位矩形脉冲平面波作为入射光，讨论存在干涉的几种情况。结果表明，由于干涉叠加效应，鬼像焦平面存在较大的调制，焦平面附近的区域也有很明显的干涉调制。干涉后鬼像的功率密度大大地超出了原有鬼像光强的估算值，特别是对于高阶鬼像，问题更加严重。

作为对高功率激光装置中鬼像的进一步深入研究，在原有鬼像研究的基础上，考虑单透镜鬼像对实际加工、安装中误差的敏感性。运用矩阵光学的方法，推导得到了鬼像点的近似焦距公式，以及由误差引起的鬼像点位置的增加量的一般性表达式。以神光Ⅱ升级装置中终端光学组件的聚焦透镜参数为例对公式作数值分析，结果表明，透镜曲率半径和中心厚度误差对鬼像的影响较小，部分情况下可以忽略；而中心误差对鬼像的影响很明显，在工程设计中应予以重视。

寄生反射是影响高功率激光近场质量的重要因素之一。以Bespalov-Talanov理论为基础, 重点分析了高功率系统中楔形光学元件的寄生反射引起的小尺度自聚焦效应, 综合考虑了各个参数对纹波增长的影响。将反射光束与主光束的干涉叠加场进行了仔细分析, 得出了干涉场在非线性增益介质中小尺度调制增益谱的表达式。针对小信号增益情形, 数值计算了在钕玻璃片状放大器中, 介质增益及传输距离改变的情况下小尺度调制的最大增益与放大器窗口楔角的变化规律。具体分析了放大器窗口的楔角与厚度对增益增长率的影响以及不同脉冲宽度的脉冲通过相同的窗口时, 增益系数随脉冲宽度的变化关系。

Bespalov-Talanov theory on small-scale self-focusing is extended to include medium loss for a divergent beam. Gain spectrum of small-scale perturbation is presented in integral form, and based on the derived equations we find that the cutoff spatial frequency for perturbation keeps a constant value. The larger the medium loss is, the smaller the fastest growing frequency and the maximum gain of perturbation with defined propagation distance are. For a given medium loss the maximum gain of perturbation becomes larger, while the fastest growing frequency becomes smaller as the propagation distance becomes longer. Furthermore, physical explanations for the appearance of these features are given.

采用光学传输矩阵方法，研究了由各向异性左、右手材料交替排列构成的一维人工周期结构的带隙结构和传输特性，讨论了反射率随入射角度的变化关系。结果表明，含各向异性左手材料的光子晶体比传统的光子晶体有更宽的禁带；含各向异性左手材料的一维光子晶体具有更好的角度特性，可以用来实现对某一低频波段的全方位反射；通过适当选取左手材料的参数，禁带中会出现狭窄的透射峰。

对耦合环形腔马赫-曾德尔干涉仪光脉冲瞬态响应进行了理论和数值研究.利用光束追迹法推导了脉冲传输的解析关系,并数值模拟了传输光场随时间的演化.输出脉冲形状可通过控制损耗进行调解,响应速度为皮秒量级.由于马赫-曾德尔干涉仪两输出端口的互补性,在输出端可同时实现光脉冲微分和积分操作.利用损耗控制机制,可实现单通道脉冲微分和积分操作转换.引入增益补偿损耗,可实现脉冲压缩及产生可调单一触发光脉冲.