为了制备高质量螺旋光纤器件，提出一种四电极电弧光纤加热的方法。基于磁流体动力学模型建立四电极电弧等离子放电的有限元仿真模型，研究了电极夹角、电极距离与施加电压对电弧放电温度场的影响。根据实际情况，进行了相应的温度场仿真计算，结果表明四电极电弧放电形成了较宽的恒温区，宽恒温区不仅有利于光纤应力的释放，同时减少了光纤偏移带来的影响。基于仿真结果，研制了四电极电弧放电的宽恒温区等离子热熔扭转加工系统，当系统中被加热光纤最高温度约为1 050 ℃时，被加热光纤轴向上的恒温区长度约为2.12 mm。用研制的系统制备了不同光纤与不同周期下的螺旋长周期光纤光栅，在波长1.21~1.3 µm，透射光谱的光强波动小于1 dB，光强平均值大于-1 dB；在波长1.3~1.35 µm，光强平均值大于-1 dB；最深的透射光谱波谷大于22 dB。为更进一步验证所研系统的性能，用单模光纤、偏芯光纤、偏双芯光纤制备了不同周期的螺旋光纤结构，结果显示加工得到的螺旋光纤结构的包层边界清晰且平直，无显著的螺纹结构；光纤中央芯无显著的螺旋加工痕迹；光纤偏芯光滑且连续。

介绍了激光-等离子体相互作用产生正电子的相关实验和数值模拟研究进展。简要回顾了激光-等离子体相互作用正电子的发现过程及激光-等离子体作用产生正电子的三种物理机制；详细地叙述了激光与物质相互作用产生正电子的两类典型实验方式（即直接方式和间接方式）及相关的实验和数值模拟结果；对激光-等离子体相互作用产生正电子的研究进行了评述。从现有研究进展来看，目前理论研究和实验研究所获结论差异较大，还需要从激光设备、实验方案设计以及理论和模拟研究方面做大量细致的工作。

目前，具有螺旋相位波前和环状光强分布的涡旋光束已在光学领域获得了广泛应用，其产生与调控自然成了研究的热点。利用三维粒子模拟程序对双色拉盖尔高斯激光驱动固体等离子激发同时携带自旋角动量与轨道角动量的高次谐波的物理过程进行了研究，根据高次谐波产生过程中的光子能量与角动量守恒定律对其内在物理机制进行了理论分析，并讨论了对谐波阶次、偏振态（自旋角动量）以及拓扑荷数（轨道角动量）进行调控的方法。研究结果为开发高亮度、超短超快、短波长、自旋与轨道角动量可调控的涡旋光束辐射源提供了理论依据，在光学微操控、超分辨成像、光通信以及离子加速等领域具有较大的实际应用前景。