纯相位迭代全息图可以用来设计空间光滤波器。由于介质与空气存在折射率差, 空间光在经过全息干板时, 会产生相位变化。文章以每个像素光刻胶的高度调制相位, 设计出了2.5D灰度全息空间光滤波器。文章还利用电子束光刻机进行灰度曝光, 制备不同高度的光刻胶, 通过干法刻蚀将图案刻蚀到硅片上。对电子束曝光工艺、显影参数、刻蚀工艺等进行了优化, 制备出了高衍射效率空间光滤波器, 并进行了表征。

利用有限时域差分方法设计并优化了由二氧化硅和氮化硅组成的双层和三层减反射膜, 在1550nm波长附近实现减反射效果。采用等离子增强化学气相沉积高质量的二氧化硅和氮化硅薄膜, 制备了氧化硅、氮化硅双层减反射膜, 同时制备了氮化硅、氧化硅、氮化硅三层减反射膜。测量了两种减反射膜的减反射效果, 双层减反射膜的反射率可以达到0.18%以下, 三层减反射膜比双层减反射膜具有更大的带宽。

全息防伪技术已经实现了工业上的应用, 但仍存在精度差、成本高等问题。通过计算出二值图的傅里叶变换频谱, 采用罗曼三型编码, 计算出二元全息图。通过电子束蒸发镀膜、等离子增强化学气相沉积、电子束曝光、感应耦合等离子干法刻蚀、纳米压印等半导体工艺, 制备出了高精度、低成本、可复制的全息图。并对所制备的全息图分别用红色、绿色激光进行了测试, 得到的衍射图案清晰, 复现方式简单。

为了制备高质量氮化硅薄膜, 采用等离子体增强化学气相沉积 (PECVD)进行氮化硅的气相沉积, 讨论了工艺参数对薄膜性能的影响, 验证设备工艺均匀性和批次间一致性。通过高低频交替生长低应力氮化硅薄膜, 并检测薄膜应力, 对工艺进行了优化, 探索最佳的高低频切换时间。研究了 PECVD氮化硅薄膜折射率、致密性、表面形貌等性质, 制备出了致密的氮化硅薄膜。研究结果表明, PECVD氮化硅具有厚度偏差小、折射率稳定等特点, 为其在光学等领域的应用打下了基础。

利用CO2激光烧蚀锡靶产生等离子体，当入射到靶面的单个脉冲能量为400 mJ，半峰全宽(FWHM)为75 ns时，使用光谱仪和增强型电荷耦合器件(ICCD)采集了等离子体的时间分辨光谱。在局域热平衡假设下，利用谱线的斯塔克展宽和五条Sn II谱线的相对强度计算并得到了等离子体电子密度、电子温度和辐射谱线强度随时间的变化规律；利用掠入射极端紫外平场光栅光谱仪，结合X射线CCD同时探测了光源在6.5~16.8 nm波段的时间积分极端紫外辐射光谱。实验结果表明：激光点燃等离子体早期的100 ns内有很强的连续谱，此后才能分辨出明显的原子和离子线状谱。在延时0.1~2.0 μs的时间区间内，等离子体中的电子温度和密度分别在2.3~0.5 eV和7.6×1017~1.2×1016 cm-3范围内，均随时间经历了快速下降，然后再较缓慢下降的过程。激光锡等离子体极端紫外不可分辨辐射跃迁光谱峰值中心位于13.5 nm，FWHM为1.1 nm。

为了满足激光推进、光电对抗等应用领域的需要,研制了一台高单脉冲能量高重复频率新型TEA CO2激光器。采用紫外(UV)预电离双路Ernst石墨电极串并联放电结构、超薄水冷不变形镜折叠腔、双回路直冷式封闭循环流动系统和高压大电流快脉冲开关电源等技术,解决了高功率高压电容充电、高气压大体积均匀辉光放电、高气压高速均匀流场、激光谐振腔和高脉冲能量、高重复频率脉冲激光输出等技术难题。成功研制了一台最大脉冲激光能量92 J,重复频率35 Hz,激光输出发散角1.4 mrad,脉冲能量稳定性0.8％,平均功率大于3000 W的脉冲激光器。

为了了解CO₂激光对玻璃加热的效果，研究石英玻璃在TEM₀₀和TEM₁₁两种模式激光作用下的差别。采用数值计算的方法，得到了石英玻璃在TEM₀₀和TEM₁₁两种模式激光作用下的温度和应力分布。结果表明，对石英玻璃预热时TEM₁₁优于TEM₀₀。

从均匀场电极理论出发,计算并讨论了近似Rogowski电极、Chang电极(含紧凑式Chang电极)和Ernst电极的形状、理论电场分布和实际电场分布.对实验室所用的几种电极进行了脉冲放电实验,从而获得了TEA CO2激光器的放电参数与输出特性,并对这些结果进行了比较和分析.计算表明,在基本参数相同的情况下,Ernst电极具有最紧凑的外形和最佳的均匀电场分布.实验表明,采用近似Rogowski电极的TEA CO2激光器具有最大放电辉光范围和44 kV的最小放电击穿电压;采用Ernst电极的TEA CO2激光器具有25 J的最高单脉冲能量和最大17.2%的斜率效率.最后提出了TEA CO2激光器主电极的选择建议.

介绍了一种新的陶瓷加工方法：即采用激光来加热陶瓷,陶瓷在高功率激光的作用下瞬时升温而软化,硬度和脆性大大降低,再用硬质合金刀具像切削金属一样来加工陶瓷。在此基础上,综述了各种工艺参数,如激光功率、光斑大小、材料、进给速度、切削深度、激光作用点与刀具的距离、工件旋转速度等对激光加热辅助切削工程陶瓷质量的影响。还给出了国内外研究进展,并对其发展做了展望。

为了进一步了解激光推进机理,利用紫外预电离横向激励大气压CO2激光器进行了推进抛物面光船的实验研究。利用光电二极管探测He-Ne激光束强度变化的方法对脉冲激光束作用于光船后产生的空气扰动进行了探测,实验发现,抛物面光船的焦距会对光船外部空气扰动造成影响,长焦距光船的空气扰动可探测到双冲击波结构,短焦距光船的空气扰动仅探测到单冲击波,还得到能量为32 J单脉冲激光作用短焦距光船,在激光脉冲开始5 ms以后仍能探测到空气扰动的存在。利用单色仪探测了等离子体光谱,主要对线状光谱随时间的演化过程进行了分析。