为提高1342 nm 分布反馈（Distributed Feedback, DFB）半导体激光器的输出功率，设计了三种腔面膜膜系组合。采用电子束蒸发镀膜技术对该激光器进行了腔面镀膜，并测试了其在三种膜系组合下的输出功率。结果表明，采用增透膜为基底(Sub)/Al2O3/Ta2O5/空气(Air)、高反膜为Sub/(Al2O3/Si)3Al2O3/Air的腔面膜膜系组合时，激光器的输出功率最高。前腔面反射率为02%，后腔面反射率为986%。在260 mA的直流电流下，平均输出功率达到了85 mW以上（增加了856%），斜率效率提升了829%。通过采用此膜系组合进行激光器腔面镀膜，可以大幅提升1342 nm DFB半导体激光器的输出功率。

从第一性原理出发，计算了不同温度下GaAs材料中沿{110}、{111}和{112}面传播的反相畴(APD)形成能，探索了反相畴的湮灭机理。结果表明，当温度达到660 K以上时，APD最稳定的传播晶面从{110}转变到{112}。通过分子束外延(MBE)技术，在无偏角Si(001)衬底上生长了1.4 μm厚的GaAs外延层。测试结果表明，随着生长温度的升高，APD密度降低，不同传播面的湮灭现象增加。反相畴在较高的生长温度下更易于扭折到{112}面，从而与其他反相畴相遇并发生湮灭。该结果对全MBE生长高性能无偏角硅基激光器研究具有重要意义。

为分析热-机械耦合作用下黏结材料对变形镜应力特性的影响,利用有限元方法建立了含黏结材料的变形镜模型。采用顺序耦合分析方法分析和比较了三种典型黏结材料对变形镜应力分布的影响,并讨论了在不同胶层厚度下变形镜最大应力的变化规律。结果表明,在实际的变形镜系统中,由于热-机械耦合作用,黏结材料的特性和参数会对变形镜的应力特性产生明显的影响。黏结材料对变形镜前表面的应力分布与面形峰谷值几乎没有影响,而对其后表面的应力分布影响较大,尤其会导致镜面与极头连接处的应力明显增大。对于不同的黏结材料,黏结材料的弹性模量和热膨胀系数越小,变形镜所受的应力越小。在三种典型的黏结材料中,胺类固化环氧5222材料对应的变形镜应力最大,酚醛环氧树脂T300材料对应的变形镜应力最小,而酚醛环氧树脂4221材料对应的变形镜应力居二者之间。此外,黏结材料的胶层厚度会直接影响变形镜的应力特性,其最大应力值随胶层厚度的增大而明显减小。在变形镜制作过程中,应在有效控制胶层内部气泡等缺陷产生的前提下选择较厚的黏结厚度。

基于变形镜（DM）的影响函数，采用有限元方法对波前校正过程进行了数值模拟，分析了压电陶瓷（PZT）驱动器的疲劳特性对变形镜校正能力的影响。研究结果表明，在压电陶瓷驱动器产生疲劳后，变形镜校正能力下降。待校正畸变波前的峰谷值越大或空间高频成分比例越高，变形镜在驱动器疲劳后的校正能力下降得越明显，且受前者影响更大。

在自适应波前校正过程中,变形镜(DM)受驱动器循环机械驱动作用会产生疲劳累积损伤。利用DM的影响函数和最小二乘法对波前校正过程进行模拟,采用有限元方法分析了DM在波前校正过程中的应力分布,并结合Miner疲劳累积损伤理论,计算了DM的疲劳寿命。在此基础上,重点讨论了DM结构参数对影响函数和DM疲劳寿命的影响。研究结果表明,对于给定的畸变波前,当DM极头数相同时,极头采用三角形排布方式时DM的交连值最小,疲劳寿命最长;极头采用正方形排布方式时DM的交连值最大,疲劳寿命最短。此外,当极头间距增大时,DM交连值会随之减小,致使DM的疲劳寿命变长。当极头间距相同时,增大极头半径和缩短极头长度会使DM的交连值变小,DM的疲劳寿命也会变短。极头间距变化对DM疲劳寿命的影响程度大于极头半径和长度;当极头间距一定时,不同的排布方式对应的极头数目不同,DM的极头数越多,疲劳寿命就越短。