在某燃料元件产品中，燃料颗粒随机分布在非金属材料中，为了测量燃料颗粒的分布均匀性，提出一种基于X射线微焦CT三维图像区域统计的热图方法对均匀性进行表征。首先，采用微焦CT方法对该类产品进行三维扫描成像，然后通过图像三维分割方法提取燃料颗粒，接着对三维图像进行立体区域划分，进而统计每个区域内燃料颗粒的体积占比，最后用热图方式表征出来。采用微焦CT对燃料元件进行检测和处理并采用统计热图方式，直观的表征了燃料元件中燃料颗粒的分布均匀性。

针对虚拟像素显示均匀性表现的一些问题, 本文通过分析典型虚拟像素和真红绿蓝像素亮度中心的形成, 对比了虚拟像素显示器与真红绿蓝像素显示器像素亮度中心分布的特点。在典型虚拟像素显示器中, 红、蓝子像素数量少于绿子像素。低空间频率分布的红、蓝子像素对均匀分布的绿子像素亮度分布的调制造成虚拟像素亮度中心分布均匀性下降, 并影响显示均匀性表现效果。本文提出采用不均匀分布的绿子像素排布, 通过红、蓝子像素的亮度调制实现虚拟像素亮度中心均匀分布。初步的傅里叶分析和视觉对比表明, 新虚拟像素显示均匀性表现效果符合预期。

光束横截面内偏振态分布均匀性是影响径向偏振光光束质量及其实际应用的关键因素。通过PBS测量法、狭缝法和S波片法三种方法对径向偏振光偏振纯度进行测量和对比, 分析了径向偏振光偏振态在横截面内分布均匀性。在PBS测量法和狭缝法测量径向偏振光过程中, 给出了径向偏振光纯度表达式, 分别测得径向偏振光纯度为93.4%和84.1%, 并引入方差公式评价径向偏振光偏振态分布均匀特性。其中PBS测量法表达径向偏振光纯度更为准确, 狭缝法可以通过比较不同区域偏振度更精确地反映径向偏振光偏振态分布特性。S波片法可以使用市场现有偏振分析仪间接测量径向偏振光纯度, 更适应于测量径向偏振光在放大过程中偏振态变化情况。

为解决导航星表分布的均匀性、构建的快速性问题，提出了一种基于极坐标细分法(PCSM)及“距离-星等”加权法相结合的导航星选取方法。通过在近似均匀分布的球面基准点的邻域附近选取导航星，用来保证所选导航星分布均匀性，并解决坐标极值越界问题；为了提高搜星过程整体速度，引入了k-vector快速搜索方法搜索基准点邻域内候选星；最后，综合考虑导航星的均匀性与亮度指标，设计了“距离-星等”加权方法筛选导航星。仿真结果表明：该方法简单、易行、适用性强，选取的导航星分布均匀性好。

为了提高板条介质内抽运分布的均匀性，基于LD双端抽运Nd∶YAG陶瓷板条放大器设计方案，理论分析了端面抽运条件下，单一浓度掺杂和梯度浓度掺杂板条介质吸收的抽运功率密度分布情况。通过分析可知，对于单一浓度掺杂板条，会产生抽运效率与抽运吸收功率均匀性之间的相互制约问题，而采用梯度浓度掺杂板条介质，在较高的抽收效率情况下，抽运吸收功率分布更加均匀。结果表明，采用梯度浓度掺杂结构可以提高板条介质内抽运分布的均匀性。

提出了定量表征激光棒内吸收抽运光分布均匀性特征参量——吸收抽运光分布均方根偏差相对值, 利用该参量以及自行编制的光线追迹程序, 定量分析了五向侧面抽运Nd∶YAG模块内吸收抽运光分布均匀性及耦合吸收效率随激光二极管(LD)Bar条与Nd∶YAG棒表面间距的变化规律, 确定了侧面抽运模块优化结构参数; 在此基础上研制了抽运频率为100 Hz, 占空比为2%的侧面抽运Nd∶YAG模块, 其808 nm最大平均抽运功率为200 W, 1064 nm短腔最大输出功率为95 W, 光-光转换效率为47.5%。