针对传统LED日光灯存在的散热难、光线刺眼、光衰较大的缺陷, 从散热器、二次光学设计、电源驱动三个方面进行了研究和设计, 提出了翼状叠片式结构的散热器设计、新型LED阵列及双层花生米透镜的二次光学设计和斩波群技术控制的PWM脉冲驱动方式。实验表明, 其散热效果是传统铜板散热器的2-3倍, 照度均匀度高达0.856, 完全满足日常照明的要求。

采用电解腐蚀装置，研究铝芯轴在1 mol/L的氢氧化钠溶液中4~28 V电压条件下的电流随时间的变化，得到电压与稳定时刻电流的关系曲线。通过改变电解液温度(20~35 ℃)，对数据拟合后得到活化能。当电压高于28 V时，铝表面完全钝化，采用扫描电子显微镜得到未钝化样品和钝化样品的表面形貌，采用X射线衍射仪对未钝化样品和钝化样品进行分析表征，得出了钝化样品表面钝化层的主要成分为三羟铝石。从钝化产物的主要成分，推断出表面反应过程及钝化机理。

选取纯度较高的1100铝棒作为加工模芯的原材料，利用金刚石车床精加工出表面粗糙度均方根值小于20 nm的铝模芯，采用磁控溅射的方法在铝模芯上制备厚度大于5 μm的铜防护层，得到铝铜复合芯轴。对制备的铜防护层的表面微观结构、结晶性能、厚度一致性进行了分析测试，结果表明磁控溅射法制备的铜防护层沿(111)面择优生长，表面粗糙度均方根值小于30 nm，厚度一致性优于95%，圆柱度小于1 μm。镀层与基底结合力强，可满足大厚度黑腔涂层的制备需求。

在高效率转化腔的制备过程中，使用氢氧化钠溶液去除铝芯轴是最关键的步骤之一。为掌握铝在氢氧化钠溶液的腐蚀行为，采用失重法，研究铝在30 ℃条件下，1~5 mol/L的氢氧化钠溶液中的动力学行为; 以及在3 mol/L的氢氧化钠溶液中，30~50 ℃条件下的氢氧化钠溶液中的动力学行为。对数据进行拟合和经验公式处理，求出各动力学参数(反应级数，速率常数，表观活化能、指前因子)，并通过X射线衍射仪对其产物进行分析。

针对半导体激光器的发光特点，设计了半导体激光器的光束整形系统。首先采用柱透镜准直和偏转沿Y轴发散的光束；然后再采用望远系统对X轴发散的光束进行准直和扩束；最后采用弯月透镜对发射光束压缩，实现半导体激光器的光束整形，降低光束发散角，提高光束质量。利用ZEMAX软件模拟系统，结果表明，整形后输出光束沿X轴和Y轴的发散角变为4.922mrad，输出光斑直径为1.2707mm，整形系统总长度为65.6618mm，各元件的最大直径为20.52 mm，输出光束质量和系统结构都优于同类产品。

在已有理论基础之上，采用严格的计算方法对激光器实现太赫兹(THz)波的辐射进行了可能性分析。利用传递矩阵法，通过Matlab软件计算了基于AlGaN/GaN材料体系的三能级量子级联激光器导带子能级与电子波函数的分布，详细分析了由该材料特有的极化效应所产生的极化场，得出了在近共振条件下偶极跃迁元、外加电场、垒层Al组分及导带子能级能级差之间的关系，并研究了它们对激光器性能的影响。分析结果表明，实现受激辐射的条件非常严格，Al组分取0.15或0.16时较为适宜，同时外加电场需大于63 kV/cm，但不能过大，这样才能满足近共振条件，实现粒子数反转达到太赫兹量子级联激射。在Al组分为0.15，外加电场为69.0 kV/cm时激光器的偶极跃迁元最大，表明跃迁几率也最大，对激光器的性能有利，可以为量子级联激光器构造较好的有源区。

国外进口的薄板高压水除鳞机用柱塞在使用过程中受到严重磨损后,需对其表面进行修复以继续使用。本研究采用激光熔覆技术对表面进行修复,利用光学显微分析和扫描电子显微分析方法,对熔敷层、结合层和基体进行显微组织观察及分析,并测定了不同区域的显微硬度。结果表明:国外试样基体由铁素体和奥氏体双相组织组成,基体上激光熔覆Ni25+Ni60粉末后,Ni25层晶粒生长有明显的方向性,Ni60层晶粒的方向性不强,熔覆层组织为卵状先析出相和大量的共晶体,显微硬度的峰值约为600HV。