为了解决激光目标回波模拟器输出脉冲激光能量无法现场标定的问题, 采用模拟积分原理, 通过光电探测组件参数优化设计和积分组件电路结构设计, 建立了激光目标回波模拟器能量标定装置, 并设计相应实验对标定装置的测量能力进行验证。结果表明, 激光目标回波模拟器能量标定装置可实现对脉冲宽度为10ns~100ns脉冲激光能量值的准确测量, 其能量测量范围为10fJ~1pJ, 包含因子k=2时, 测量不确定度为13.8%。该研究可满足激光目标回波模拟器输出脉冲激光能量测量与标定的需求。

为了提高激光导引头探测灵敏度, 采用数值仿真的方式, 拟合出了象限探测器放大组件带宽与激光导引头探测灵敏度的关系曲线, 并定量分析了导引照射激光的脉冲宽度对象限探测器放大组件带宽设计的影响。提出象限探测器放大组件带宽设计方法, 以某型激光导引头为例, 对该方法的有效性进行了实验验证。结果表明, 象限探测器放大组件带宽设计方法可有效降低激光导引头最小可探测功率, 使用该方法对激光导引头象限探测器放大组件进行优化设计后, 激光导引头最小可探测功率较原设计下降约60%, 有效地提高了激光导引头探测灵敏度。该研究为激光导引头光电探测系统设计提供了参考。

为了实现红外仿真目标模型逼真度评估的目的，采用了基于跟踪算法提取目标模型关键特征的方法，通过分析跟踪过程的重点，确定以目标为中心的局部视场区域图像来评估目标模型。在现有红外仿真目标模型评估现状的基础上，采用典型的跟踪算法来设计完成试验，并进行了理论分析和试验验证，取得了较好的试验结果。结果表明，基于关键特征提取的方法中相似目标模型是不相似目标模型的2倍以上，有些高达10倍差距，可以基于目标图像关键特征来验证目标模型的有效性。此研究算法为后续红外仿真目标模型逼真度的评估具有实际指导和扩展的意义。

为了满足基于泰伯-莫尔条纹长焦距测量技术在测量激光材料热效应等效热焦距时对测量速度的需求，提出了一种莫尔条纹倾角快速求解算法。在对传统频域迭代法测量速度影响因素分析基础上，基于迭代运算坐标值相似性和离散傅里叶变换可分离性，将频谱值求解过程中包含小数值的坐标点进行公共项分离,公共部分采用傅里叶变换指数项进行滤波，不同部分在提取相似项的基础上进行组合运算，将2维条纹图像傅里叶变换降为1维进行处理；同时相关指数项被限定在极小的可知范围，极大地方便了查表运算和位运算的采用。结果表明，采用相同配置计算机，在保证测量精度的前提下，将完成一次测量的测量时间从15s降低到0.4s，测量速度提高了38倍。该算法很好地满足了激光材料热效应等效热焦距参量快速测量的应用需求。