以稀土氧化钕和邻非罗林为原料，合成了两种新型钕离子络合物液体激光介质，实验测得该液体激光介质无毒、成本低、热稳定性好，并且易于工业化.在考虑交叉驰豫的情况下，测量了样品的吸收谱和荧光谱，得到Nd3+“绿色”液体激光介质激发过程中各能级粒子数的速率方程，并利用速率方程研究了4F3/2能级荧光强度和Nd3+浓度的关系.结果表明：随着浓度的增加，荧光强度出现先增后减的现象；分析了液体运行温度对样品荧光强度的影响，得到了荧光强度对温度的依赖关系——由于双声子辅助能量转移过程，随着温度的增加，液体荧光强度迅速下降.

利用氧化钕和盐酸为原料制得Nd(phen)2Cl3(三氯二邻菲罗啉合钕)，测得其光谱特性并以稀土氧化钕、苯甲酸和邻菲罗啉为原料制得绿色液体激光介质钕离子的配合物——NdB3phen（三苯甲酸—邻菲罗啉合钕）.利用飞秒激光器，采用单光束Z扫描法研究了NdB3phen的三阶非线性光学特性.结果表明：当入射飞秒激光脉冲波长为400 nm，峰值功率密度为2.94×1014 W/m2，脉宽为117 fs时，测得样品NdB3phen的非线性折射率为－2.84×10－18 cm2/W；NdB3phen在开孔条件下呈现反饱和吸收现象，测出双光子吸收系数的值为9.11×10－12 m/W.实验结果表明，NdB3phen的双光子吸收系数和非线性折射率随着光强的增强而增大.

为了研究液体流速对输出光场的影响, 采用数值模拟的方法,模拟了硬边正支非稳腔的有源流体激光器的输出场, 并用有限元差分法分析了不同流速条件下热流场分布, 得到了在平面波抽运光抽运, 并考虑介质的增益饱和时其输出光场的光束质量和光斑中心(峰值强度), 在实验观察到了液体流动时光斑中心发生了偏移。结果表明, 当液体流速大于1m/s时, 光束质量趋于定值, 激光光斑中心偏向于受抽运面的侧面。

液体激光系统在抑制热畸变方面具有突出优势, 能实现长时间稳定的高能激光输出。在液体激光系统中, 常规双侧抽运的激光增益分布呈现边缘很强、中间较弱的特点, 难以获得单横模激光输出, 限制了光束质量。介绍了一种多增益段串接的液体激光系统, 其抽运方式介于侧面抽运和端面抽运之间, 然后对其增益分布和激光能量传输效率进行了数值模拟。数值模拟表明多增益段串接的液体激光系统能产生近似于高斯型增益分布, 激光光束质量很高; 同时该多增益段串接的液体激光系统的腔内传输损耗较小, 激光能量转换效率可达30%以上。

基于NVL75,FLIR92和CFLIR国内外3种不同的热成像系统静态性能模型,采用静态性能参量MRTD建立对面目标的视距估算方程,并通过CFLIR40软件计算,比较不同模型下视距估算结果,得出:凝视型热成像系统在CFLIR模型下计算得到的MRTD值比FLIR92模型计算得到的MRTD值更接近实际测量值;在基本参数相同的条件下,利用MRTD估算的凝视系统的视距远远优于扫描系统的视距;对凝视型系统,从视距估算的结果来看,CFLIR模型略优于FLIR92模型.

通过一系列对比实验比较了隔板对气流转捩点、总压损失、光腔静压的影响,并通过分析阐述了竖直隔板对扩压器内部气流参数产生影响的原因.隔板可以增加超音速区域的长度,并能增加光腔压力分布的稳定性,减小总压损失,增加压力恢复系数;隔板厚度对光腔静压的影响较大,需严格控制隔板厚度以避免正激波的产生.

采用氟化氢泛频化学激光器作光源,在室外实际大气中测量了氟化氢泛频激光20P4、20P5谱线的大气透过率,分析计算了其大气消光系数和大气吸收系数.实验表明氟化氢泛频激光处于大气传输窗口边缘,其谱线的大气传输性能差异很大,证实了20P4是氟化氢泛频选频的首选谱线.

通过建立一套氟化氢泛频化学激光器实验系统,介绍了一种新型高超音速低温喷管的结构及其实验参数设置方法;对喷管性能进行了测试,并将实验结果同数值模拟结果进行对比,找出了改善喷管性能的方法.由该喷管构成的激光系统已顺利出光.