由于冲击载荷引起的动态霍尔-佩奇效应，高锰钢具有优异的形变硬化特性。研究高锰钢的激光重熔非均匀显微组织凝固原理及对超声滚压硬化行为的影响具有重要意义。对Mn13钢板表面先后进行激光重熔处理和超声滚压强化，通过扫描电子显微镜、场发射电子探针显微分析仪和电子背散射衍射仪分析了激光重熔高锰钢的显微组织和凝固过程，通过维氏硬度计和摩擦磨损试验机研究了激光重熔高锰钢的非均匀组织对超声滚压硬化的影响。研究发现：由于激光重熔过程的高温度梯度和高冷却速度，凝固组织从上到下依次为较薄的等轴树枝晶和垂直于结合面生长的柱状树枝晶，枝晶间为小角度晶界，且存在Mn元素的偏析；激光重熔高锰钢的非均匀组织在超声滚压下具有孪生硬化行为，表面硬度和耐磨性均有较大程度的提高。因此，激光重熔技术在高锰钢的表面处理领域具有潜在的应用前景。

根据激光冲击的原理对超光电子铜箔进行了微尺度激光冲击平坦化(MLSF)处理。首先，通过MLSF实验研究脉冲能量和冲击次数等工艺参数对电子铜箔平坦化效果(表面粗糙度S_a)的影响规律；然后，根据电子铜箔平坦化效果与工艺参数的对应规律，阐明电子铜箔的MLSF原理；最后，采用透射电子显微镜对MLSF处理前后的电子铜箔进行显微表征，揭示电子铜箔MLSF的表面变形机理。研究结果表明：当激光脉冲能量为100 μJ、冲击次数为3次时，电子铜箔的表面粗糙度(S_a)从22.7 nm降低到5.0 nm，降低了78%；冲击波经吸收层和样品层后被放大，使得样品层(铜箔)与底板(玻璃)的表面形貌接近；金属箔内部的小塑性变形和下表面附近的大塑性变形是MLSF的表面变形机制。

搭建了双光束激光干涉光刻系统和激光快速扫描系统。利用干涉光刻系统，实现了不同周期、不同深度、大面积的表面规则光栅织构的构筑。利用激光快速扫描器的二维扫描功能，通过控制激光功率和扫描速度，对曝光量和填充线条间距进行了优化。提出了两种双尺度复合织构的制备方法：一种是在激光快速扫描系统中对抗蚀剂表面分别进行x,y方向的扫描光刻，然后在干涉光刻系统中进行双光束干涉光刻；另一种是在激光干涉光刻系统中进行两次曝光，每次曝光的入射角不同。实验结果表明：这两种方法在制备双尺度复合织构方面具有快速、廉价、操作简易等优点。

近红外飞秒激光脉冲持续时间短、瞬时功率大、聚焦尺寸小和低吸收的特点,在细胞生物学领域有着广阔的应用前景。简述了3种不同类型的飞秒激光在细胞手术过程中的作用机理,介绍了飞秒激光手术在细胞生物学领域中的一些研究成果,如细胞骨架动力学、活细胞内细胞器手术、细胞膜工程、光动力学、生物活体实验及相应的应用。

Different types of femtosecond optical tweezers have become a powerful tool in the modern biological field. However, how to control the irregular targets, including biological cells, using femtosecond optical tweezers remains to be explored. In this study, human red blood cells (hRBCs) are manipulated with femtosecond optical tweezers, and their states under different laser powers are investigated. The results indicate that optical potential traps only can capture the edge of hRBCs under the laser power from 1.4 to 2.8 mW, while it can make hRBCs turn over with the laser power more than 2.8 mW. It is suggested that femtosecond optical tweezers could not only manipulate biological cells, but also subtly control its states by adjusting the laser power.

Great efforts has been made on fabricating photonic crystals (PCs) with photonic band gaps (PBGs) during the past decade. Three-dimensional (3D) log pile PC was fabricated fast by direct femtosecond laser writing in ORMOCER. Qualitative analysis of the errors of PC was investigated using the Image Pro Plus. Surface qualities such as bending, distortion, and surface roughness were shown, and the band gap in the infrared wavelength region was observed. Meanwhile, the theory was experimentally verified that the center of PBG diminishes as the crystal lattice period reduces. Therefore, it is possible to fabricate PCs whose band gap range is from the near-infrared to visible wave band.

利用飞秒激光脉冲在细胞内部的非线性吸收，产生等离子体，通过产生等离子体诱导蚀除效应，从而达到细胞微手术的效果。对飞秒激光神经细胞突起切割的机理进行了初步分析，并研究了实验参量对切割作用和细胞活性的影响，发现平均功率≥0.5 mW的飞秒激光经40倍物镜(NA=0.60)聚焦进细胞中会产生光致破裂现象，导致作用细胞的死亡；稍低激光功率下在突起离胞体远近不同处切割，细胞均不会发生死亡，且稍远距离下切割细胞的突起似对细胞影响不大；不完全切割突起情况下，切割长度较小时，对细胞影响不大。