为了在激光熔覆再制造过程中得到更优的激光熔覆顺序选择决策方法, 采用有限元法对平面基材多道激光熔覆传热学模型的温度场瞬态解进行了理论分析, 并利用基于热电偶的测温系统验证了整个数值模拟过程的可靠性。提出了一种评估选择法, 即利用数值模拟来分析和评估基体瞬态温度场, 根据评估准则选择熔覆过程激光扫描顺序的轨迹优化方法。结果表明, 取得单向逐次和评估选择样件的实验硬度数据分别为625.38HV, 620.58HV, 623.34HV, 680.09HV, 673.58HV和683.01HV, 变形均值为0.9722mm和0.6458mm; 评估选择法有最均匀的温度场, 熔池周围有最大的温度梯度, 其能产生较大的熔覆层硬度及较小的组织尺度, 同时测量变形较小。该方法为激光熔覆的顺序选择提供了重要的参考价值。

为了快速、准确地提取零件破损边界, 直观地反映零件损伤的过程和结果并进行形状还原, 更好地实现激光熔覆再制造修复复杂破损零件, 依据激光熔覆的工艺特点对破损零件的缺陷类型进行划分, 并对不同类型缺陷进行破损边界提取和形状还原方法的研究。提出基于曲率阈值和法矢夹角阈值的表面浅斑类损伤边界特征以及基于3-D比较的局部深层类损伤边界特征进行提取的方法, 采用NURBS曲面对表面浅斑类损伤零件和传统曲面造型方法对局部深层类损伤零件进行形状还原, 最后路径规划进行激光熔覆再制造修复实验验证。结果表明, 此方法提高了其破损区域提取和还原的精度和效率, 熔覆形貌波纹度较小。该研究为零件破损边界提取与形状还原在激光熔覆再制造的应用提供了理论基础。

根据激光熔覆工艺特性,针对曲面零件提出了一种路径规划方法，采用三维扫描仪获取熔覆曲面点云数据,应用点云切片法得到熔覆路径上的点集。利用等弓高得到稀疏化轨迹点集，运用非均匀有理B样条(NURBS)曲面拟合得到加工点的法矢量,并按该方向偏置一定距离得到枪头运动轨迹点。通过熔覆实验并对实验样件作定量分析，发现曲面上的熔覆层质量良好，从而验证了该方法的可靠性和实用性，该研究为其他曲面零件的熔覆再制造修复提供了一定的参考。

为了提高曲面零件的熔覆加工效率和质量, 实现离线编程, 根据激光熔覆的工艺特性对曲面零件进行路径规划。基于逆向工程对零件建模, 根据模型提出一种基于切平面法的路径生成方法, 通过分析熔覆道搭接率来确定切平面间的距离, 利用有效加工离焦量得出轨迹上的插补点集, 通过计算插补点在三角形面片上的位置确定法矢, 并用偏置法计算出激光枪头的位置与姿态, 最后对曲面的熔覆层形貌和组织性能进行分析。相较于一般的路径规划算法, 该方法建立在满足激光熔覆工艺参数的前提下, 综合考虑了轨迹间距、光斑大小等多种因素, 提升了熔覆效率和质量, 利于实现激光熔覆在曲面零件再制造领域的推广。

针对广泛应用于微波光子系统中的相位调制到强度调制(PM-IM)转换进行了原理和方法特点的分析，总结了PM-IM转换的分类。根据PM-IM转换在微波光子滤波器、超宽带(UWB)系统、全光微波产生、光子微波频率变换和微波频率瞬时监测等领域中的重要应用做了详细的跟踪研究，阐述了PM-IM转换技术的优势。最后，指出PM-IM转换的发展趋势是提高转换速度和精度、减少插入损耗和提高系统的可靠性。

利用CMOS相机而非常规光电探测器来获取平面信息能够提高抗电磁干扰能力以及测量精度。提出3种算法来提取中心条纹，并通过设计低相干杨氏干涉仪对3种算法进行了实验比较。结果显示面积比较法最有效，能够准确标记中心条纹。此外，它还适用于实时信息显示系统。