根据夫琅禾费衍射理论，建立了7路和37路光纤激光相干光束合成(CBC)模型，仿真模拟了不同占空比、不同倾斜角度情况下，合成光束在远场的强度分布和光束质量，分析了倾斜角度、占空比以及合成路数对CBC 远场光束质量的影响。仿真结果表明: 随着子光束倾斜角度的增大，远场艾里斑内的光强逐渐减小，合成效果变差；随着合成子束的增多，远场桶中功率(PIB)随倾斜角度的增大下降加快，显示出了倾斜相差随合成路数增加具有一定的累积效应，要提高相干合成的效果，必须同时控制倾斜相差和活塞相差。

由于传统方法在脑疾病治疗方面的局限性, 低照度光疗法越来越受到重视。低照度光疗法利用波长在600 nm-1 100 nm的低功率激光或者准单色光以非破坏和非热行为来调制生物过程, 用于促进伤口愈合, 抑制感染、水肿以及减轻疼痛等。近来, 研究者进行了大量低照度光治疗脑损伤疾病方面的实验, 研究对象从细胞、动物模型到人类, 病症从卒中, 急性脑创伤到慢性脑损伤以及神经退行性病变等。研究结果表明, 低照度光疗法有可能应用于脑部损伤疾病的治疗。介绍了低照度光疗法的机理、应用, 并对低照度光疗法的治疗参数, 包括治疗窗口、波长以及剂量等进行了回顾。

为了研究气流条件下强激光对金属靶的熔蚀效应,采用有限体积方法建立了数值模型,并开发了三维Fortran计算程序.综合考虑强激光与材料耦合规律、光束能量空间分布、材料高温热物理性能以及熔蚀界面移动等关键影响因素,模拟了激光辐照下金属靶板升温、熔化和剥蚀的复杂物理过程.最后,将计算结果与试验数据进行了比较,验证了计算模型和程序的有效性.结果表明,计算模型能够反映强激光熔蚀金属平板的基本规律,熔蚀深度和后表面温度计算值与试验吻合较好,并且自编计算程序简单高效.

将一种改进的变增益系数自适应随机并行梯度下降(SPGD)控制算法应用到大阵列光纤激光相干合成中，计算不同增益系数对算法收敛速度的影响程度，分析判断该方法的控制带宽、控制时间与合成光束质量、合成路数的关系以及其应用于大规模阵列相干合成的可行性。计算结果显示，在7束光纤激光相干合成中，该方法由于采用了变增益系数的控制策略，相比于传统的固定增益系数SPGD 算法，具有收敛速度快、控制带宽高、适用于多组束光纤激光相干合成等优点。将该方法应用在37束、91束和100束光纤激光阵列锁相中，也得到了快速的收敛效果，采用自适应SPGD 算法分别将收敛速率提高了37.8%、63.8%和75.0%，说明该方法在合成路数较大时优势更加明显，进一步表明其具备向大阵列光束相干合成扩展的潜力。

为了模拟激光辐照下碳纤维增强复合材料的瞬态热响应，建立了轴对称计算模型。模型考虑了激光辐照过程中基体热分解、质量迁移、比热容和热导率等物理量的变化情况。采用有限元方法求解控制方程，边界条件包含了激光辐照、对流换热以及辐射换热。在此基础上编写了计算程序，预测了激光辐照下碳纤维增强复合材料的瞬态温度场和基体热分解状况。为了校核模型，开展了激光辐照碳纤维复合材料试验。计算结果与试验数据比较表明，模型预测的复合材料温度-时间曲线与试验结果较好吻合，在较低功率密度激光辐照下复合材料热响应以基体热分解为主，与试验烧蚀形貌观察结果一致。

相位型液晶空间光调制技术已经广泛应用于自适应光学、信息光学等领域，然而一直存在着响应速度较低的问题。为了提高相位型液晶空间光调制器的响应速度，采用聚合物网络液晶制备近红外波段亚毫秒响应相位调制器，并对其光散射特性和瞬态响应特性进行了研究。通过降低聚合反应温度并提高紫外(UV)固化照度，可以降低器件的光散射强度，实现较好的相位调制。在此基础上，初步研究了聚合物网络形貌对最大光散射强度的影响。在高电压加载下，聚合物网络的电致伸缩效应会极大降低聚合物网络液晶的响应速度，使其达到秒级，经分析认为通过采用高介电各向异性的液晶材料可以降低阈值电压，提高器件的响应速度。

以“阳”加速器和PTS装置为驱动源，开了展单晶氟化锂(LiF，通光方向[100])窗口材料在准等熵压缩下的光学特性实验研究。应用全光纤激光多普勒探针系统(DPS，激光波长1550 nm)同时测量了Ly12铝材料电极加窗和未加窗的后界面速度历史，结合窗口材料修正方法获取了单晶氟化锂窗口材料在实验条件下折射率随密度的变化和界面粒子速度修正因子。每次实验可获取窗口材料样品的连续加载历史数据，进而处理得到LiF窗口材料在近50 GPa准等熵压力范围内的修正因子。结合拟合的线性关系，进一步处理获得了在实验过程中折射率随密度的变化。将这些实验结果与D.E. Fratanduono, Y. Ma, B.J. Jensen的对应数据比较，其中与光子多普勒测速系统 (PDV, 1550 nm)测量结果基本相符，不确定度与多次冲击实验得到的结果相当。

衍射效率和扫描范围是影响液晶相控阵实际应用的关键指标，为了实现较大的扫描范围，需要制备高分辨率的液晶相控阵器件，然而在高分辨率下液晶的非线性关联效应会影响其衍射效率，从而限制了其扫描范围。从非线性关联机理出发，数值模拟了明确影响衍射效率的关键因素。通过观察液晶材料参数和器件结构参数对衍射效率的影响，明确优化器件衍射效率的方向。基于优化控制思想，采用优化算法应用合适的电极电压进一步提高器件的衍射效率，减小非线性关联效应的影响，为同时实现较大扫描范围和较高衍射效率的液晶相控阵奠定基础。

高能激光对复合材料的辐照效应研究，可以拓展激光技术的应用范围。为了预测激光辐照下碳纤维增强复合材料的瞬态热响应，提出了一个简化计算模型。采用隐式有限体积方法求解控制方程，边界条件包括激光辐照加热、对流换热、辐射换热以及材料表面烧蚀。考虑了激光辐照过程中基体热分解、质量迁移、比热容变化情况。基于该烧蚀模型，预测了激光辐照下碳纤维增强复合材料的瞬态温度场和表面烧蚀速率，计算结果与文献试验数据一致。最后，通过修正烧蚀模型分析了高速气流剥蚀对激光辐照复合材料热效应的影响。

空间碎片与航天器的撞击速度通常大于10 km/s，这种速度条件下撞击过程的物理特点是高温、高压和高应变率，同时伴随着熔化、汽化及等离子体等相变问题发生。利用AUTODYN/SPH的二次开发功能，在程序中嵌入Sesame状态方程数据库和铝材料的相图，数值模拟出撞击速度为5.0和5.6 km/s时的防护屏穿孔直径分别为9.02 mm和9.34 mm，计算结果与实验结果符合较好，说明物理建模及参数的选取合理，同时也验证了数值模拟方法的正确性及有效性。通过计算给出碎片云的热力学量压力和温度分布，结合铝的相图，对超高速撞击产生碎片云的相分布进行了初步计算，给出了碎片云中固、液、气相的分布范围。