采用激光选区熔化(SLM)技术成形S-130马氏体时效不锈钢，研究了热处理前后S-130试样的物相、显微组织以及力学性能，并对比分析了五步热处理和三步热处理工艺对组织和性能的影响。结果表明：SLM成形S-130试样主要由大量马氏体和少量残余奥氏体组成，显微组织呈胞状枝晶结构，透射电子显微镜(TEM)观察到大量含有高密度位错的板条马氏体。经过两种热处理后，逆转变奥氏体的形成使得奥氏体的含量增加，大量的纳米级析出物在板条马氏体上弥散分布，同时残余/逆转变奥氏体在马氏体板条间析出。SLM沉积态试样经过两种热处理后显微硬度和拉伸强度得到明显提升，且延伸率没有降低。相较于五步热处理，三步热处理后的试样具有更高含量的奥氏体以及更细小的板条马氏体和析出物，且在保证延伸率的情况下具有更高的显微硬度和拉伸强度。SLM成形S-130马氏体时效不锈钢优化的热处理制度为三步热处理(固溶＋冷处理＋时效)。

采用选区激光熔化(SLM)技术,研究了工艺参数对成形SRR99镍基单晶高温合金裂纹、气孔、显微组织等的影响。结果表明,在激光功率一定的条件下,设置合理的扫描速度、扫描间距、分层厚度可成形高致密度试样。激光体能量密度是影响SRR99合金裂纹和气孔的重要因素。裂纹数量和尺寸随激光体能量密度的增大急剧增加。裂纹大多始于熔覆层的层间交界处,有明显的沿晶开裂特征。激光体能量密度过低时,气孔呈不规则形;随着激光体能量密度增大,气孔形貌向圆形转变。SLM沉积试样组织为微细的枝晶组织,一次枝晶间距随沉积高度的增加略有增大,二次枝晶不发达。

采用选区激光熔化(SLM)成形方法, 对SRR99镍基高温合金进行了定向凝固实验, 测试了试样的显微组织、相组成及元素偏析情况。结果表明, 沉积层与铸态基板间能形成良好的冶金结合, 沉积试样组织由γ相和γ′相组成, 沉积层与铸态基板组织在衍射角为50.78°时均有一个最强衍射峰, 基板的生长取向在SLM沉积组织中得到了很好的延续, 且试样的一次枝晶间距仅为1~2 μm, 二次臂退化甚至消失。各合金元素的偏析比均接近1, 元素在枝晶间和枝晶干的分布较均匀。

根据柱状晶向等轴晶转变(CET)图，建立了激光熔池横截面的几何关系，得出了选区激光熔化(SLM)镍基单晶高温合金的凝固条件与显微组织的关系，并在SRR99单晶基板的(100)晶面上沿［001］方向进行了SLM实验。结果表明，当激光功率为160 W、铺粉层厚为20 μm、扫描速率Vb≤30 m·min-1时，凝固速度与激光扫描速度的夹角最小值为46.4°(大于45°)。可以预测激光熔池组织仅由熔池底部向顶部生长的［001］枝晶和熔池两侧的［010］枝晶组成，实验结果与理论分析结果相吻合，且层间形成了良好的冶金结合，基层的结晶取向得到延续。

采用激光选区熔化技术成形S-04钢试样，研究了热处理前后成形试样的显微组织及力学性能。结果表明，成形试样的致密度最高可达99.791%，热处理前后试样均由α′马氏体和少量γ残余奥氏体构成；热处理前试样具有激光选区熔化技术特有的多层堆积特征，热处理后该特征消失且试样物相主要为束状马氏体; 热处理后试样的室温力学性能优于热处理前试样。

采用溶胶－凝胶法制备了SiO₂－TiO₂平板光波导，计算了平板光波导通光条件，分析了硅／钛溶胶－凝胶材料的热性能，观测了平板光波导的结构形貌，并测试了其通光损耗。结果表明：经过200C，30 min干燥处理的凝胶薄膜呈疏松多孔状态，对于非对称平板波导，存在芯层通光截止厚度，而且当SiO₂－TiO₂芯层厚度为0.5 μm时，SiO₂下包层厚度至少有6μm才能防止1550 nm波长光泄露入单晶硅衬底中。制备的光波导对于1550 nm波长光传输损耗最小值为0．34 dB／cm。

为了研究激光直写技术在薄膜器件成型工艺中的应用，采用波长为1．07μm的连续光纤激光器对SiO₂／Si基表面SiO₂－TiO₂多孔溶胶－凝胶薄膜进行致密化的方法，得到了激光功率密度对薄膜收缩率的影响规律以及热处理温度对薄膜的激光致密化功率密度阈值和厚度变化的影响结果。结果表明，薄膜收缩率随着激光功率密度的增加而增大。薄膜热处理温度越高，激光致密化功率密度阈值越高，达到薄膜致密化极限需要的激光能量越大。激光致密化机制是通过硅衬底吸收激光能量，然后以热传导的形式加热溶胶－凝胶疏松薄膜，实现薄膜致密化。

为了研究激光直写技术在光波导制备中的应用，采用波长为1．07μm的连续光纤激光器制备了硅基Si0₂－TiO₂条形光波导。探讨了激光直写技术制备条形光波导的原理，研究了激光参数对条形光波导宽度的影响，最后测试了光波导的通光模场以及光传输损耗。结果表明，条形光波导的宽度随着激光功率密度的增加而增大。当激光扫描速率在0．1mm／s～1mm／s范围内变化时，条形光波导的宽度随着激光扫描速率的增加而降低；高于1mm／s时对波导宽度无明显影响。在优化的工艺参数下，激光直写得到的条形波导的厚度约为0．4μm，宽度为120μm，整条波导非常均匀、准直性很好，对于1550nm波长的光呈多模传输，最小传输损耗为1．7dB／cm。

提出一种采用微细笔直写技术直写聚合物光波导的简便方法，利用该技术成功直写出了氟化聚酰胺条形光波导，并着重研究了气体压力和直写速度对波导宽度的影响规律。实验结果表明：直写获得的条形波导的边缘整齐、表面光滑，而且不存在小孔等缺陷或杂质。当其他工艺参数不变的情况下，波导宽度随着气体压力的增加而增大，随着直写速度的增大而减小。微细笔直写获得的条形光波导成功地实现了通光，在波长为1550nm处的最小传输损耗为0．59dB／cm。

采用溶胶-凝胶法(sol-gel)在Si基SiO2衬底上制备了SiO2-TiO2芯层薄膜,构成了以SiO2为下包层,空气为上包层的平面光波导。利用光纤激光器对平面波导的芯层进行直写,结合后续的化学腐蚀工艺得到了SiO2-TiO2条形光波导,并着重研究了激光直写波导过程中存在的功率密度阈值以及阈值随薄膜预热处理温度的变化关系。研究结果表明,激光直写SiO2-TiO2波导存在起始收缩阈值和烧蚀损伤阈值；随着薄膜热处理温度的提高,两个阈值同时增大,其中损伤阈值的增大趋势要大于收缩阈值；因而薄膜可承受的直写光斑直径变小,所得波导宽度显著减小。最后对直写制得条形光波导的导光性能作了测试分析,验证了波导的三维导光性。