在高功率准分子激光系统中, 一般采用光学角多路技术来获得高能量窄脉冲输出。文中介绍了角多路技术原理, 提出了一种采用矩形阵列和空间层叠光路结构的连续分振幅两次编码方式, 并针对该实验室的XeCl高功率准分子激光系统进行了具体的编码光路设计, 给出了设计实例。该方法具有编码结构紧凑, 编码精度高, 与光路准直、激光参数测量系统等兼容性好, 便于加工制作和安装调节等优点, 目前已在系统中应用, 效果良好。

在高功率准分子系统中，为实现窄脉宽激光放大和满足辐照均匀性的要求，采用了光学角多路技术，系统光束数量多、传输环节多，具有很高的光学复杂性。为保证系统高效稳定运行，需要实时监测和评价各个环节的工作状态，即对“平台”中每一放大级和众多光束的激光参数进行在线诊断和测量。为此，针对高功率准分子激光系统的特点，提出了一种分时测量技术，并进行了原理性实验研究。该技术可采用一套测试元件实现多路激光能量和波形参数的在线测量，优点是不仅可以提高测试效率，可降低测试系统的复杂度和造价，而且可避免由不同测量元件带来的系统误差。

在高功率准分子激光系统建设中,希望能获得较短的脉冲宽度和尽量多的激光能量.实验研究了不同注入水平下,脉冲时间间隔对脉冲链放大波形和放大器提取效率的影响;基于四能级速率方程和准分子反应动力学建立了准分子激光放大模型,计算了多种注入方式下种子光的放大过程,对关键参数给出了量化描述,得到与实验相符的计算结果.研究结果显示:脉冲序列间隔为9.3 ns时,可获得约95%的连续注入情形下放大能量;对该准分子激光系统来讲,9.3 ns是比较合适的脉冲间隔.

根据角多路技术原理,提出了一种矩形阵列空间层叠形式的解码光路结构和先分组解码再组内解码的两步解码方式,并针对本实验室的高功率准分子激光系统给出了具体的解码光路设计实例.该方法具有解码精度高,设计误差小,与光路准直、激光参数测量系统等兼容性好,便于加工制作和安装调试等优点.

“天光”装置是我国目前最大的一台高功率氟化氪准分子激光装置，装置主要包括前端激光器、一级放电抽运激光放大器、两级电子束抽运激光放大器、平滑化光学角多路及打靶平台诊断等系统，装置输出激光波长为248 nm，脉宽为23 ns，输出能力为6束百焦耳量级。主要介绍了一种将装置现有的6束23 ns光学角多路系统升级到12束10 ns光学角多路系统的方法和技术。包括前端10 ns短脉冲激光的产生，偏振分光原理，紫外偏振激光的传输与控制及6路12束光学角多路系统的设计方案等。

体全息光学相关器基于体光栅的布拉格选择性，在记录介质的共同体积中利用角度复用存储多幅图像。相关计算时，输入一幅图像可以并行输出所有的相关点，每个相关点的强度代表输入图像与对应库图像之间的内积值。分析了提高体全息光学相关器运算精度和速度的关键技术。总结了近年来采用散斑调制技术降低相关通道串扰，采用二维随机交错方法消除图案依赖行为，采用多样本并行估计方法提高并行运算精度，采用读写分离结构实观系统小型化集成等体全息光学相关器技术方面的研究进展。目前体全息光学相关器已经实现超过7500通道的并行运算能力，运算速度达到138 GHz。系统在遥感图像匹配、指纹识别等领域的成功应用证明了其高速高精度运算能力。

在采用超短脉冲光源或低相干连续光源的离轴数字全息术记录超快过程或获取光学断层信息的过程中，由于受光源相干长度限制，仅能在一个有限的区域内形成干涉条纹，则可探测到的物波面积会大大降低。提出了一种基于立体角分复用技术的低相干光源离轴数字全息系统的记录方法，利用不同立体角度的多个参考光与物光同时干涉，来克服在像面数字全息记录中由于光源的相干长度过短造成的对物波探测面积的限制。搭建了采用立体角分复用技术的脉冲数字像面全息实验系统，并获取了多个参考光与物光同时干涉形成的复合全息图。通过频谱变换和数字滤波，分别重构出由每路参考光与物光干涉所记录下的不同区域的物波波面，运用数字图像融合技术，获得了在整个探测面上所记录的物波波面。实验结果验证了该方法的有效性。

回顾并介绍了高功率准分子激光系统设计中需要综合考虑的两项主要技术——像传递技术和角多路技术。讨论了照明方式和激光振荡源的光束整形在激光系统成像光路设计中的重要作用，对多路放大技术及角多路放大技术形式进行了系统分析。多路激光非相干合束是角多路技术和成像技术对高功率准分子激光系统光学设计提出的特殊要求，在简要分析了透射阵列和反射式望远物镜两种实现多路激光合束的打靶光学系统基础上，提出了一种利用反射式打靶光学系统和一套光学延迟线阵列来同时实现角多路编码和解码的新型光路布局，给出了初步设计方案。

研究了一种新型的对红光和蓝光敏感的非水溶性光致聚合物材料的全息存储特性。该聚合材料由复合单体、复合光敏剂、复合引发剂、链转移剂及成膜物等成分组成，它具有防潮、后处理简单、分辨率高及耐高温等特点，对红、蓝光2种衍射效率均不低于75%，灵敏度为(45～65)mJ/cm2。对该材料先后进行了双波长复用存储实验和角度复用存储实验，当用红光或蓝光再现时再现图像清晰可见，相邻2副图像之间无明显干扰，说明该材料具有良好的存储性能，适合作高密度数字全息存储的记录材料，可用作光通信中的波分复用器及其他光学元件。