为了扩大激光语音检测系统的应用场景，分析目标物材料参数对系统语音获取的影响，在完善语音获取中，语音信号从产生到与目标物作用的信号流程基础上，对目标物进行声致振动建模，以Sewell-Sharp-Cremer模型为基础，提出目标物声致振动幅度计算方法，并根据Matlab分析计算和实验对比了铁、铝、塑料、纸4种目标物的振幅及其对激光语音获取的影响。仿真及实验结果表明：目标物振幅在300 Hz～1 000 Hz呈指数型衰减，在1 000 Hz以上衰减趋于平缓；300 Hz处非金属材料振幅为69 nm和62 nm，高于金属材料的30 nm和10 nm。金属材料较非金属材料动态范围小，频率敏感度低，更适合作为语音获取的目标物。

为三维选通成像提供了纳秒级阴极选通高速门控开关的设计与实现。该门控开关创新性地采用互补级联开关的方式实现阴极正负电压的高速选通。结合功率开关管的特性，使用功率PMOS作为前级开关，产生平顶质量好的正脉冲；采用功率三极管作为后级开关，无需额外驱动，通过二者互补级联的方式产生阴极选通负脉冲。实验表明，最终开关的上升沿时间为13.4 ns，下降沿时间为24.6 ns，最小脉宽为50 ns，最高工作频率100 kHz，导通电压-200 V，关断电压40 V，满足三维选通门控要求。门控开关通过互补级联方式，不但寄生参数小，脉冲上升、下降时间小，脉冲平顶质量好，时序控制精度高，无需隔离驱动，而且通过功率三极管作后级开关，可以获得比TTL触发脉冲更窄的脉宽，具有良好的脉宽特性。

在讨论光栅外腔半导体激光器理论的基础上，对影响Littrow型光栅外腔半导体激光器输出功率和线宽压窄的各种因素进行了数值模拟分析。研制了单纵模高质量激光输出的Littrow型光栅外腔半导体激光器,在工作电流为400 mA时，连续输出功率达到180 mW,线宽优于1 MHz。

利用ZEMAX软件进行多模光纤准直器的设计。在ZEMAX开发环境下建立多模光纤准直器光路系统的理论模型，通过人工优化的方法，设计并制作了可调焦的多模光纤准直器，仿真结果与实际结果相一致，证实了利用ZEMAX进行多模光纤准直器设计的可行性和准确性。利用所建立的模型，分析了各种因素对光纤准直器耦合效率和准直度的影响。

设计了一种可调制的高稳定度半导体激光器驱动电路。该电路的直流稳定度高达1．5×10^－5，输出电流在0～200 mA内连续可调，长时间工作(12 h以上)电流变化小于1μA；在直流基础上注入100 kHz～300 kHz的调制电流，其调制深度为0～100 mA连续可调，可实现在激光干涉测量中对光波频率和光波强度的调制。将该电路驱动的光栅外腔半导体激光器和辅助温度控制电路应用于光干涉测量技术中，得到了功率稳定、波长单一的激光输出，解决了激光器的跳模现象，完成了对远距离微小振动(纳米量级)的测量。

介绍了基于电接口的大气激光通信系统的工作原理及各部分的组成，测试了光学天线的天线效率以及准直发散角的大小(天线效率约为35%，准直发散角为1．3 mrad)，并对系统进行了光功率链路的估算。计算结果表明：所设计的系统完全可以满足2 km内大气传输的要求。在此基础上研制出基于电接口的通过以太网传输的大气激光通信系统。该系统由激光器收发子系统、光学天线子系统以及媒体传输子系统组成，其中为了避免大气湍流，光学天线采用了双路发射、双路接收的形式。此系统可以实现计算机和以太网之间以及2台计算机之间的通信。工作速率为10 Mb／s和100 Mb／s自适应，工作距离为500 m。