针对航空发动机叶片的高精度和高效率测量需求,提出一种基于HSI(Hue、Saturation、Intensity)色彩模型的快速三维测量方法。首先分析HSI模型并设计结构光三维测量系统,使用基于LUT(Look Up Table)的色彩校正方法对色彩串扰进行校正,之后对色相与深度的映射关系进行标定。在此基础上,提出仅用一幅彩色图样获取包裹色相。在非连续表面上使用彩色编码色条图像实现条纹级次的识别,进而完成色相解包裹,并通过仿真模拟验证所提方法的可行性。最后对航空发动机高压压气机转子叶片进行三维测量,并将所提方法与常用的包裹相位获取方法和解包裹方法的计算效率进行对比。实验结果表明,所提方法满足航空发动机叶片的测量要求并可以提高测量效率。

针对白光扫描干涉术在垂直大范围扫描过程中的测量效率问题，提出了一种基于有效信号提取的白光信号快速处理方法。使用白光LED光源，建立了双峰频谱分布模型，并使用该模型进行了仿真实验，给出了不同算法在特定采样步长下所需的最小采样区间长度确定方法，在不改变测量精度的条件下减少了解算所需的数据量，并使得轮廓解算可以在采样结束前开始。针对垂直大范围扫描过程中的背景值波动问题，给出了一种基于背景集合的白光干涉信号背景分离方法，并通过与几种常见信号处理方法的比较，证明了背景值提取的完整性，有效消除了背景值波动现象对测量精度造成的影响。最后将上述方法应用于自主设计开发的白光轮廓仪，使用傅里叶变换法精确测量了U盘接口表面形貌特征。测量结果表明: 从扫描开始到获得表面高度信息的总时间减少了49.02%。

利用自主研发设计的波长为355 nm的纳秒脉冲激光微加工系统,在硅(100)表面进行照射加工,形成了线槽宽度约25 μm的微结构。利用荧光显微检测和光谱检测等观测手段,对形成的线槽结构进行观测分析,发现加工过的区域可以发生强烈的光致发光现象。使用波长范围为400-440 nm的照明光照射加工区域,可以激发出波长范围为400-700 nm的荧光,且荧光光强随时间呈现指数衰减变化。从而证实了纳秒脉冲激光的照射加工改变了硅材料的光学属性,为利用脉冲激光加工制备硅基光电器件和结构进行了探索。