对神光Ⅲ远场诊断系统进行了光学设计，给出了系统各组件的评价结果及各光学元件的像差结果。设计了大口径椭球凹面取样镜，理论上实现了对焦斑的无像差取样，最终给出了对设计结果的加工可行性报告。 针对神光Ⅲ波前畸变检测系统所用的光源，设计了脉冲氙灯泵浦的YAG电光调Q固体激光器系统，对激光器的组成原理以及系统各部件的作用和实现途径进行了详细论述，阐述了设计的思想，并叙述了激光器的安装及调试过程，最终获得了脉宽10ns、重复频率为1Hz、能量200mJ以上的激光输出实验结果。 提出了利用特殊液体的受激布里渊散射（SBS）现象来改善固体激光器的光束质量，并在理论和实验上给予证实。针对液体SBS过程的打火花现象，设计了SBS液池循环过滤系统，对液体内的杂质进行自动的循环过滤，并把系统应用于LD泵浦的MOPA系统中，给出了应用该液池系统所得的激光脉冲输出实验结果。 论文最后一部分是对LD泵浦的微片固体激光器所进行的理论分析和实验研究，主要论述了两个部分的内容：LD泵浦的掺Cr⁴⁺的Nd：YAG被动调Q微片激光器，得到了6ns、10kHz的自调Q脉冲激光输出；LD泵浦的Nd³⁺：YVO₄增益开关微片激光器，获得了具有增益调Q特性的脉宽80ns～16ns、重复频率1Hz～4kHz短脉冲激光输出。