针对声光晶体内部的声波反射使晶体内声场分布不均匀，影响衍射效率和衍射光场分布，降低激光外差干涉效率的现象，以不改变声光设备为前提提出了光切趾方法。以TeO2晶体为基底，理论分析声光器件的声场分布、体光栅衬度及其对衍射光效率的影响。提出非均匀光栅衬度模型，并利用光切趾法控制空间声场非均匀分布。通过理论仿真结合实验测量，证明该方法的传输性能。实验结果表明: 当射频满足器件工作中心频率在100~105 MHz时，使用切趾法前，衍射光斑呈现双峰，光强未均匀分布，其光斑中心不呈现光强极大值，衍射光束出现串扰并携带大量噪声，外差信号功率为-1.7 dBm; 使用切趾法后，声场非均匀现象对光束质量的影响得到改善，光强分布均匀且呈高斯结构，声场衍射效率提高到98%，传输带宽达到总衍射带宽的50%～60%，外差信号功率达到3.8 dBm。结果表明: 该方法在优化传输容量、抑制光串扰同时，可提高激光外差干涉效率，使外差中频信号电压增益为11 dB。

为了测量低频振动物体频率和振幅，采用激光多普勒测量和外差相干检测方法，建立一个利用激光外差干涉技术测量多普勒效应的实验，进行了理论分析和实验验证，取得了频率标准偏差数据。结果表明，系统检测物体振动频率，并对振源频率500Hz进行测量并且验证有效性，测量标准偏差小于5.6×10-8；系统信号探测强度和物体振幅呈线性关系，证明随压电陶瓷电压降低探测振幅强度减小。这一结果对了解振动目标特性是有帮助的。

通过创建超声频率与衍射效率的动态方程，分析了声光器件在不同射频驱动频率下衍射效率的分布情况，并给出相应表达式.提出了在100 MHz射频处也存在与高于1 GHz处类似非互易现象.进一步通过比例系数δF/ΔF的引入，在此基础上分别利用波长532 nm和632.8 nm激光器，在二氧化碲晶体中进行非互易效应实验.实验得到传输带宽改变达到总衍射带宽的50%～60%，与理论计算值基本吻合.研究结果表明，实际中可将非互易效应大规模应用于包括定向耦合器(光路由器)在内的光电器件的开发.

为了保证合成孔径激光雷达测试中信号光的光束质量，从波动方程出发，推导出传统的衍射光源布拉格声光作用的耦合波方程。根据测试对光束质量的不同要求，借助有限差分方法分析衍射场光强的空间三维分布，发现声场振幅的不均匀分布会影响声光衍射场的光强分布，光强分布不均造成实验中信息光源的探测难度。通过光强空间分布研究增大有效通光孔径到3mm，解决了声光调制器光束衍射质量问题，改进后的光束质量达到实验要求。该研究方法适用于改进声光器件工作参数。