基于薄膜铌酸锂干法刻蚀工艺不能获得高垂直度截面的特点，设计了一种基于折射率相近的填充材料作为模斑转换结构。所设计结构可兼容不同尺寸的输出光斑且整体结构的转换效率大于-0.28 dB。所提方案避免了薄膜铌酸锂干法刻蚀后的大倾角断面直接作为耦合端面时性能低的劣势，可提升薄膜铌酸锂电光调制器件在片上集成激光芯片的性能。三维模拟结果显示该结构对工艺误差不敏感、加工可行性高，为减小集成器件体积、降低成本及高密度集成提供可行方案。

直接在Ti基底表面制备的三维微纳米复合结构TiO2具有比表面积大、光利用效率高、电荷传输阻抗小的优势。采用飞秒激光对Ti片进行刻蚀制备微米结构，使用H2O2在微米结构表面氧化制备纳米多孔TiO2。该复合方法制备的三维微纳米复合结构TiO2在紫外波长范围内平均反射率低于5 %。光催化降解甲基橙结果显示，飞秒激光制备的微米结构形状和尺寸特征对催化性能有显著影响。该复合结构性质稳定，多次降解循环速率保持不变。飞秒激光化学复合制备的方法可以充分发挥飞秒激光在Ti基底表面超精密、可控制备的优势，对实现金属表面金属氧化物功能材料的制备具有重要意义。

针对变光照环境下给皮带撕裂视觉检测过程造成的识别干扰, 提出了一种基于洛伦兹信息测度(Lorentz Information Measure, LIM)分块的改进Ostu分割算法的结构光视觉检测方法。首先将红色线性激光投射到皮带表面, 通过CCD相机捕获高对比度图像; 然后利用LIM方法将ROI(Region of Interesting)区域根据其水平方向光照强度分块, 并逐块通过线性加权Ostu算法进行图像分割, 进而合并出整幅图像的激光条纹; 最后提取激光条纹中心线, 并对其信息特征进行分析比较, 判断皮带是否发生撕裂。通过现场在皮带机上进行试验, 在轻度和重度污染环境下, 892张样本的正确检测率为95.72%, 平均单张样本检测时间为89ms, 检测精度和速度满足实用要求。