提出了一种可编程的激光脉冲选取和幅度控制的方法，以产生具有任意时域波形的脉冲串模式激光。采用具有灵活的可编程性的基于现场可编程门阵列结构的脉冲选择单元驱动声光调制器，实现对脉冲串内每个激光脉冲能量的精确控制。基于该创新的脉冲时域特性调控技术，利用掺镱啁啾脉冲光纤放大系统，实现了不同时域波形的高能量激光脉冲串，脉冲串能量为20 μJ，脉冲串间重复率为1 MHz，脉冲串内单脉冲宽度小于300 fs。

介绍了溯源至低温辐射计的紫外绝对光谱响应度测量装置, 对硅陷阱探测器在三个激光波长点进行了绝对光谱响应度校准实验.测量了硅陷阱探测器的空间均匀性和非线性系数, 分析了影响测量准确度的各不确定度分量.实验表明：硅陷阱探测器在紫外波段266、325、379 nm三个激光波长点处的绝对光谱响应度测量扩展不确定度分别为0.19%、0.14%、0.11%, 可作为紫外波段光辐射功率基准保持和传递的标准探测器, 用于提高紫外波段光谱辐射度的校准能力.

为了实现中红外探测器绝对光谱响应度高准确度的测量, 从理论和实验上研究了中红外波段激光的功率稳定性的提高和光束质量的优化方法。采用声光调制和反馈控制的方法, 把中红外激光的功率稳定性提高到0.1%以内; 根据高斯光束传输理论计算了所需空间滤波器的各项参数, 设计了中红外空间滤波器, 搭建了相应的实验装置, 显著提高了中红外激光光束质量。为中红外绝对光谱响应度的高准确度测量提供了一个可靠的中红外波段激光光源。

空间激光通信终端通常依靠光学天线提高整个通信系统的发射及接收效率。提出了一种空间激光通信系统的离轴天线系统，以克服传统卡塞格林两镜系统存在接收视场小、发射效率低等缺点。设计了一个通光孔径为150 mm，放大倍率为15×，满足0.85、1.064、1.55 μm多个通信波段光学天线系统。计算了初始结构参数，利用光学设计软件ZEMAX-EE对该光学天线系统进行了光线追迹和优化设计，并对设计结果进行分析。分析结果表明：在整个工作波段(0.85、1.064、1.55 μm)内，点列图半径几何值小于10 μrad，实现了高放大倍率、宽波段像散同时校正，在宽波段内均达到衍射极限，满足设计指标要求，能够满足高性能空间激光通信系统的要求。

针对中红外光电探测器光谱响应度精确测量时，要求提高中红外激光器功率稳定度这一问题。提出了一种对中红外激光器功率进行稳幅的方法，基于声光调制器布拉格衍射原理、采用光反馈闭环控制技术实现了对中红外激器光功率的稳定控制。详细介绍了该方案的光路设计、控制电路原理及控制算法，在此基础上研制了一种中红外激光功率稳定器。采用该功率稳定器对3.39 μm He-Ne激光器的输出光进行了稳幅实验。结果表明，该装置可将中红外激光器输出功率稳定度从8%提高到0.4%。可很好地满足中红外探测器光谱响应度测试的需要。

提出了一种空间激光通信系统的偏瞳天线系统，以克服传统卡塞格林两镜系统存在接收视场小、发射效率低等缺点。基于矢量波像差理论，提出了一种偏瞳天线光学系统的光学设计方法。作为实例，设计了一个通光孔径为200 mm，放大倍率为20，满足0.85、1.064、1.55 μm多个通信波段的光学天线系统。计算了初始结构参数，利用光学设计软件ZEMAX-EE对该光学天线系统进行了光线追迹和优化设计，并对设计结果进行分析。分析结果表明，在整个工作波段（0.85、1.064、1.55 μm）内，点列图半径几何值小于35 μrad，实现了高放大倍率、宽波段像散同时校正，在宽波段内均达到衍射极限，满足高性能空间激光通信系统设计指标要求。该结果进一步证实了设计方法的可行性。

制备了金属-半导体-金属(MSM)结构的AlGaN/GaN异质结紫外探测器，探测器采用Ni/Au金属作为电极。实验研究了探测器的光电响应特性和I-V特性。此探测器具有两个光谱响应范围，光谱响应的峰值响应率分别为288 nm处0.717 A/W 和366 nm处0.641 A/W，峰值处的量子效率分别为288 nm处308% 和366 nm处217%。

提出一种结构简单有效的多波长窄线宽掺铒光纤激光器，该结构激光器以阵列波导光栅作为梳状滤波器，以光环形器作为全反射腔镜，解决了传统线型腔掺铒光纤激光器中的模式竞争以及两个布拉格波长对准的问题。基于此结构，设计并制作出了一个双波长窄线宽掺铒光纤激光器。实验表明：该激光器在室温下可实现1554.872 nm和1555.671 nm处双波长输出，平均输出光功率分别为-9.7 dBm 和-9.6 dBm，光谱半峰全宽(FWHM)小于0.010 nm，边模抑制比大于50 dB，具有良好的波长稳定性和功率稳定性。该方案为多波长光纤激光器的制作提供了一个良好的选择。

在用太赫兹时域光谱(THz-TDS)系统测量样品THz吸收光谱的过程中, 电光采样系统的采样误差往往导致测得的THz吸收频率与真实值间存在偏差。 针对此问题, 利用一氧化碳(CO)分子THz吸收峰的分布特性研究了对THz-TDS系统测量数据进行修正、 从而提高THz吸收频率测量精度的方法。 首先通过实验测得了2.0×105 Pa 压强下CO气体的一系列等间隔分布的THz吸收峰, 然后把测得的吸收峰峰位与JPL标准数据库中CO分子的吸收频率进行对比, 得到了实验数据的误差值。 通过分析误差值随吸收频率的分布规律, 发现二者间呈正线性相关, 在此基础上拟合得到了实验数据的误差修正模型。 用所建立的模型对实验数据进行修正后, 最大误差值为3.36 GHz, 较修正前降低了两个数量级, 表明根据CO分子的THz吸收峰可有效修正THz-TDS系统的测量误差, 从而提高THz吸收光谱的精度。 本研究对材料分析识别以及分子光谱标准数据库的建立具有重要意义。

基于改进的化学气相沉积(MCVD)法结合溶液掺杂技术以及侧向研磨技术，实验制作出了一种D型双包层高浓度掺铒光敏光纤。为了同时实现光纤中的大模场直径和铒离子的高浓度掺杂，其纤芯采用了双层掺铒区结构，并对该样品光纤的基本参数及光敏特性进行了测试，其截止波长为1234.03 nm，模场直径约为12 μm，在1530 nm处的吸收系数为49.658 dB/m，上面刻写的均匀布拉格光纤光栅的透射深度为10 dB，对应的反射率为90%。测试结果表明，自制的D型双包层光纤具有很高的铒离子掺杂浓度和良好的光敏特性，能够为制作全光纤型高功率单模包层抽运光纤激光器提供一个很好的选择。