设计了一种基于Nd∶GdVO₄晶体的增益开关型正交偏振双波长同步脉冲激光器。建立了对应的速率方程数学模型，分析了增益开关型Nd∶GdVO₄双波长同步脉冲激光器中的几何损耗对双波长脉冲时域特性的影响。搭建了基于布儒斯特偏振片的Y型腔结构的双波长脉冲激光器进行实验验证，通过调制抽运源电流实现了增益开关。实验结果表明，通过调节输出镜的倾斜角度，可实现双波长脉冲的同步输出。最后，当泵浦功率为6 W时，实验输出了脉冲重复频率为30.7~100.0 kHz可调、最高平均输出功率分别为215 mW和176 mW的正交偏振双波长［1063 nm（π偏振）和1065 nm（σ偏振）］同步脉冲。实验与理论结果吻合较好。

超快速时间特性的光电倍增管的时间特性研究, 对进一步研制国产超快时间响应的微通道板光电倍增管 (FPMT)具有重要的指导作用。本文基于高能物理通用的 VME测试方案, 设计装置采用皮秒激光器的单光子脉冲工作模式, 最终实现系统误差为 25 ps的 FPMT高精度时间测试系统。通过优化 FPMT阳极信号读出方式、优化分压器结构及分压比例, 对多款 FPMT的时间特性进行测试研究。并提出在非单光子工作模式下表征 FPMT时间分辨特性的本征时间下限值, 用以对比分析各种不同工作状态的 FPMT的时间分辨好坏。在对多款 FPMT读出方式完成优化结构设计和对比测试后, 研究结果表明, 目前实验室来自不同生产单位的样管中, 最佳的本征时间分辨下限值为 30 ps。

在微带结构化学气相沉积(CVD)探测器的基础上,利用同轴结构输出部件结合隔离直流电路制作了单端连接同轴探测器,该探测器主要用于激光等离子体的X射线测量。探测器采用直径为4 mm的圆柱体CVD金刚石,金刚石一个端面镀有网格状电极,另一端镀有圆盘状电极。网格状电极既可保证正常施加偏压,也可使X射线直接照射至金刚石表面。在短脉冲激光装置上开展了探测器的时间响应特性实验,结果显示探测器上升时间为61 ps。CVD金刚石探测器的时间性能研究为探测器的优化改进奠定了基础。

针对当前在大气散射计算中, 广泛采用Junge谱带来的对近地面气溶胶粒子分布估计不准确的问题, 采用对近地面气溶胶粒子分布描述较好的正态对数谱, 建立大气激光散射模型, 对1.06 μm激光的大气散射的空间和时间特性进行仿真分析。结果表明, 散射强度随离轴距离的增加, 呈先快速减弱, 再缓慢减弱的趋势; 在离轴位置上, 探测光强主要来自距探测点较近的位置; 探测光信号峰值随离轴距离的增加逐渐后移, 而且脉宽逐渐增加。

为了满足充气腔实验对探测器安全性能的要求, 开展了X光二极管的脉冲偏压施加技术的初步研究。在8 ps激光装置上, 设计了一种新的基于信号发生器的同步方法, 完成了X光二极管脉冲偏压加载工作方式的技术验证。脉冲偏压与直流偏压条件下, 探测器上升时间与半高宽变化值不超过10%。脉冲偏压源主要指标确定为脉宽110 μs, 激光打靶零后2.11 ms完成偏压卸载。

在实时传输的光谱仪数据采样中, 通常存在采样时间间隔不等的现象, 这使得实时传输光谱仪在一些特殊场合的应用受到较大的限制, 如在预测能力更强, 检测精度更高的动态光谱分析法中。 而恰恰在动态光谱法等时间分辨光谱分析中对光谱信号的采样定时特性要求更高, 时间间隔不等会直接影响光谱分析的结果, 得到失真的结论。 同时与一般采样所不同的是, 光谱仪是一定时间的积分采样, 这无形中增加了对光谱仪定时采样特性研究的难度。 因此, 巧妙地利用锯齿波的幅值与时间存在一线性编码的关系, 对某一型号的光谱仪进行采样时间及采样时间间隔的测试与分析, 测试表明采样时间与积分时间的设置相关, 同时时间间隔与积分时间也息息相关, 进一步探究了该型号光谱仪在不同积分时间下采样时间间隔波动的范围。 研究对注重光谱时间特性的分析法提供积分时间选取的参考依据, 同时也提出了一种评估动态时间特性的方法, 有利于光谱的动态特性的评估与应用。

在Silex-Ⅰ飞秒激光装置上，利用32 fs、800 nm的激光辐照平面金靶，产生小于1 ps的X射线脉冲，作为δ脉冲X射线源，研究XRD探测器的时间响应特性，并且探索X射线条纹相机时间分辨和分幅相机曝光时间的X射线标定方法。实验给出了XRD探测器的时间响应特性。解决了条纹相机和分幅相机触发晃动问题，给出了条纹相机时间分辨和分幅相机曝光时间的X射线标定方法，初步给出条纹相机时间分辨和分幅相机曝光时间。

为了研究固体激光器弛豫振荡的时间特性，针对高功率大口径Nd:YAG薄片激光器，从工作物质的能级结构和离子跃迁过程出发，采用四能级速率方程模型，综合考虑泵浦速率、损耗因子、温度等因素对激光器起振延迟时间的影响，建立了速率方程组，推导出激光起振延迟时间的数学表达式，模拟分析了泵浦速率、损耗因子、温度对激光起振延迟时间的影响。为验证理论分析结果，在kW级重复频率运行V型腔Nd:YAG薄片激光器上开展了实验研究。在泵浦电流分别为34，40，50，70 A时测量了反应谐振腔内光子数和反转粒子数变化的弛豫振荡曲线。并测量了在泵浦电流为30~80 A情况下的激光器起振延迟时间。实验结果表明起振延迟时间随泵浦速率的增加而减少，与理论分析结果一致。

为了探索渡越辐射（TR）的时间特性，在100 TW掺钛蓝宝石飞秒激光器上利用光学条纹相机，在靶背表面法线方向测量了TR时间分辨成像光斑。实验测量结果显示：TR时间分辨成像光斑呈长条状，而辐射区域有发散角、有光强分布。 TR信号强而快，持续时间短，为ps量级，最先到达屏幕上。其他成分光辐射信号弱而慢，持续时间长，为ns量级，最后到达屏幕上。TR的时间特性能为鉴别和判断TR信号提供了新的依据。

在核反应时间过程测量系统中，闪烁体主要用于将中子转换为便于记录的可见光。EJ-232塑料闪烁体的主要特点是响应快、衰减时间短，利用其进行中子光转换可提高系统的时间分辨。利用波长为263 nm的激光激发闪烁体对其时间特性进行了测量，闪烁体尺寸为Φ6 mm×1 mm和Φ6 mm×2 mm。测量结果表明，EJ-232塑料闪烁体的发光上升时间小于30 ps，光致激发荧光衰减常数分别为0.6 ns和1.1 ns。中子激发闪烁体的衰减时间常数比光致激发荧光的衰减常数更长。