为使无线光通信中准直扩束光学系统控制简单、容易实现，针对体积惯量较小的光学元件，提出一种闭环光路模式下的准直扩束光学系统自动控制装置设计方案。借鉴反馈控制技术，由脉冲激光控制信号实现光路的闭环反馈。并结合单片机和光电检测技术，给出其硬件和软件设计方案。该装置包括单片机控制、步进电机组、光电检测和反馈收发系统等，通过控制协议和各软件功能模块的调用，实现无线光通信中准直扩束系统的自动控制。实验表明，该装置较好地达到激光准直扩束镜头连续变焦的自控功效，具有运行平稳和控制可靠的优点，对研究无线光通信的光

为了实现光路的快速自动准直, 降低手动调整光路的误差, 有效提高人机交互界面操作的实时性和友好性, 设计了一套可视化的光路自动准直系统。借助VC++编程技术, 对维视MV-U2000图像采集模块进行了二次开发, 实现了激光光斑图像信息的采集、实时显示和保存。计算机与下位机STM32进行串口通讯, 通过控制步进电机自动调节步长实现了光路的快速调整, 并使其达到准直。实验表明, 该光路自动准直系统能够满足准直的应用需求, 单次操作只需2 min, 精度可达到4.17 μrad, 并具有集成度高、操作

自动准直系统是确保高功率激光驱动器高效、安全、可靠运行的重要子系统之一，同时也是保证光束质量的主要手段。通过构建以太局域网并使用高性能的数字网络CCD来完成图像的获取和传输，直接将光束图像转换成数字信号并通过以太网输出，实现了光束近远场图像的网络化处理；引入高斯平滑滤波算法来提高光束近远场图像处理的误差计算精度，同时将模糊算法运用到步进电机调整过程中，使得系统准直时间大幅缩短。通过在神光II第九路装置上进行实验验证，表明系统能在5 min之内顺利完成全部调整工作，其近远场图像获取和处理精度均可达

针对目前甲烷遥测装置因光学准直固定,在不同检测环境使用时不能进行动态调整的问题,在光路准直设计中引入了电控可变焦透镜,实现了光路自动准直。测试结果表明,针对不同的检测距离和辅助目标,通过改变电控可变焦透镜的驱动电流可实现快速变焦,在动态调节激光光束发散效果的同时可使遥测装置的接收光功率最大化,其接收光功率相比无变焦透镜接收光功率可提高1.7倍以上,同时可提高检测系统的信噪比。针对变焦透镜在遥测应用中出现的新问题,如重力效应引起的光束偏转效应,提出了形变模型,并进行了理论计算和仿真分析。使用甲烷气