激光器系统中半导体激光器的功率输出稳定度和工作温度有很大的关系, 为了使大功率半导体激光器输出功率稳定, 需要对激光器实现高精度、快速温度控制。针对现有的激光系统中激光器温度控制系统存在控制精度不够高、控制速度慢等问题, 设计了一种温度稳定系统, 采用PT-100热电偶测量激光器温度, 并使用最小二乘法对温度数据进行拟合, 使得温度测量精度达到0.01 ℃; 使用改进粒子群算法优化(PSO)的PID控制器实现温度控制。仿真实验和实际测试表明, 所设计的温度稳定系统能够很好地控制激光器温度, 达到目标温度所需的调节时间小于11 s, 达到稳态后温度波动在±0.02 ℃内。与传统的温度控制方式相比, 所设计的系统能够实现参数自整定并自动调节温度, 对大功率激光系统中激光器温度具有良好稳定效果。

观测距离和视角是影响红外热辐射检测精度的两个关键参量。为评估观测距离和视角对红外热像仪测温精度的影响, 实验测量了不同观测距离和视角条件下的温度, 并对测量的实验结果进行了分析。结果表明随着目标的观测距离和视角的增大, 红外热像仪的测温精度均出现一定程度降低, 通过对实验数据进行拟合补偿了距离和视角造成的误差。

利用研制的一套具备昼夜测量能力的新型车载大气探测激光雷达系统为试验工程和环境监测提供应用研究。该激光雷达系统由水平测量模块和垂直测量模块构成，可通过接收激光与大气中气溶胶粒子、水汽分子、氮气分子作用的米散射和拉曼散射信号，反演大气水平能见度、垂直的气溶胶消光系数和水汽混合比。并可实现昼夜连续观测,实际测量结果与对比实验表明，大气水平能见度的测量误差小于10%, 6 km以下垂直大气气溶胶的测量误差小于10%，水汽的测量误差最大不超过20%，能够满足大气参数测量的实际需求。

通过对干旱地区某地探空资料的分析，拟合出不同季节条件下折射指数随高度变化的拟合公式，利用拟合公式计算了光电跟踪设备使用不同波长跟瞄空间目标时的蒙气差、大气色散和测距修正量。结果表明：(1) 在相同视仰角的条件下，冬季的蒙气差修正结果大于其余季节的结果，且大于标准大气的计算结果，而春、夏、秋季的蒙气差小于标准大气的计算结果；(2) 春季的0.55 μm与1.3 μm、3.9 μm的大气色散较其余季节的结果为大，对于0.55 μm与1.3 μm及3.9 μm之间的大气色散在视仰角大于55°条件下差别并不明显；(3) 不同季节、不同波长测距修正量的变化特点略有不同，其中夏、秋季节特点较为相似，3.9 μm测距修正量受季节影响较0.55 μm与1.3 μm更为明显。所得结果可为该地区光电工程应用提供参考。

通过使用大气相干长度仪测量了华南山区部分月份的昼夜整层大气相干长度,结合使用温度脉动仪获取的近地 面部分测量高度的折射率结构常数数据,分析结果表明：在10、11、12月份中,白天11月的测量结果最大,夜间测 量结果较为复杂,下半夜的测量数据小于上半夜的测量数据;从频数分布来看,白天中心值为8.5 cm,主要集中 在6～12 cm之间,夜间中心值为13.0 cm,主要集中在10～18 cm之间,其平均值明显大于白天的结果; 从近地面层对整层大气湍流强度的贡献来看,白天比夜间受到的影响更为明显。

分析了闽西地区近地面部分高度的折射率结构常数在部分月份的变化特点,结果表明:该地区的近地面折射 率结构常数日变化具有较明显的局地特征;白天近地面折射率结构常数高度分布特点符合“－2/5”规律,夜间近 地面折射率结构常数高度分布特点符合“－1/3”规律;在10?12月中,由于云量的影响, 11月的湍流 强度最弱, 10月湍流强度最强；同高度条件下,晴天的折射率结构常数约是阴天的折射率结构常数2倍以上。