复用体布拉格光栅具有良好的波矢选择性以及可控的衍射效率。根据Kogelnik耦合波理论，分析复用体布拉格光栅作为谐波分离以及光束取样元件的可行性。结果表明，采用复用两片反射型以及单片透射型体布拉格光栅的结构，使得两片反射型体布拉格光栅对混有三个倍频成分的主光束中的基频、二倍频光束(1053 nm和527 nm)高效率衍射（色分离度分别为0.2%和0.3%），而对三倍频光束(351 nm)高效率透射（接近于100%），以达到谐波分离的目的；而透射型体布拉格光栅对三倍频光束低效率衍射(等于0.98%)，且衍射光束的空域时域光强分布与三倍频光束基本一致，以达到光束取样的目的。因此复用体布拉格光栅可同时实现谐波分离以及光束取样的功能，这给传统谐波分离以及光束取样光栅提供了一种备选方案。

根据亚波长光栅的导模共振异常特性，提出三角形槽亚波长光栅实现惯性约束聚变驱动器谐波分离的技术方案.定义了用于描述谐波分离性能优劣的谐波分离品质函数，对影响三角形槽亚波长光栅的谐波分离品质函数的光栅参量进行了详细的分析，基于矢量衍射理论设计了能够实现谐波分离的三角形槽亚波长光栅，确定了用于谐波分离的三角形槽亚波长光栅的设计思路和方法.

针对惯性约束聚变(ICF)驱动器对谐波分离的苛刻要求,利用基于矢量衍射理论开发的商用软件Gsolver,在布拉格(Bragg)入射角下,设计满足分光要求的光栅参数,并根据对影响谐波分离性能的亚波长光栅的各个参数进行了分析,研究了实现谐波分离的亚波长光栅的优化设计方法,并设计得到了满足谐波分离要求的亚波长光栅。研究结果为亚波长光栅用于谐波分离提供了理论支持。

在激光惯性约束聚变研究过程中，激光驱动器打靶系统的光束谐波分离技术是驱动器建造研究的重要内容之一。根据高功率固体激光驱动器的发展历程，介绍了几种目前世界上正在应用的光束谐波分离技术，并对这些光束谐波分离方法的优缺点进行了对比分析。结合我国激光驱动器谐波分离技术的发展现状提出了将来的发展方向。这对大型激光驱动器的建造具有一定的指导意义。

In order to realize the third harmonic propagating at high-power and irradiating target, a method based on the combination of wedge window and focus lens has been proposed to serve the important function of angularly dispersing the unconverted the fundamental and second harmonic away from the third harmonic target in high power laser facility. Based on the multifunctional and high-power laser system of “Shenguang-Ⅱ” facility, the wedge window is designed. And resulted from the wedge window, the B-integral and the space error between the second harmonic and third harmonic are analyzed. In experiment, the third harmonic propagating at high-power has been improved from 0.7～1 J/cm2 to 2.8 J/cm2, and the space is up to 2.85 mm at the third harmonic target. The method can be used to achieve the third harmonic splitter in high power laser facility.

基于棱镜的色散特性,提出一种楔形窗口与聚焦透镜组合的方式,解决了高功率激光装置三倍频谐波分离所存在的问题,即三倍频的高通量传输和靶面辐照。结合“神光Ⅱ”装置多功能高能激光系统有关参数进行系统设计,确定了楔形窗口参数,并对其所引起的B积分和间距误差进行了分析。通过实验测试,三倍频传输通量由0.7～1 J/cm2提高到2.8 J/cm2,同时靶面三倍频和二倍频分离间距达到2.85 mm,实现了高功率激光装置高通量传输的三倍频谐波分离。

针对惯性约束聚变驱动器的要求, 基于二元光学深蚀刻的思想, 设计并制作成功二元光学谐波分离器。 测量表明, 三倍频光的能量利用率达75.73%。