采用旋转流变仪、微量热仪、环境扫描电子显微镜(ESEM)和X射线衍射仪(XRD)等分析测试方法, 系统研究了萘甲醛磺酸盐(NFS)、磺化三聚氰胺甲醛(SMF)和聚羧酸(PC)三种减水剂对高强石膏浆体流变和凝结性能的影响规律和作用机理。结果表明, 三种减水剂对高强石膏浆体流动度提升的大小顺序为PC＞SMF＞NFS。减水剂的分散作用促进了半水石膏的溶解, 但延缓了二水石膏的析晶成核, 同时会使浆体产生分层离析和剪切增稠现象。在饱和掺量下, NFS延缓了二水石膏的析晶成核, 但促进了二水石膏晶体生长发育和网络结构的形成, 因此对浆体早期水化和凝结时间影响不大; SMF不影响二水石膏的析晶成核, 但可以促进二水石膏晶体生长发育和网络结构的形成, 从而加速浆体早期水化进程并使凝结时间显著缩短; PC会同时阻碍二水石膏晶体的成核和生长发育, 因而会大幅延缓浆体早期水化进程, 使凝结时间线性增加。

通过高温固相法制备出一系列新型上转换材料Sc2(WO4)3∶Er3+/Yb3+。在980 nm激光激发下, Sc2(WO4)3∶Er3+/Yb3+样品发出肉眼可见的强绿光。利用荧光光度计测得样品的发光光谱, 在500~600 nm之间有强绿光发射, 分别归因于Er3+的2H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2跃迁发射。在650~700 nm位置处, 有对应于Er3+离子4F9/2→4I15/2跃迁的较弱的红光发射。随着掺杂浓度的变化, 样品的红绿分支比发生变化。当样品掺杂Er3+浓度为0.05%、Yb3+浓度等于0.1%时, 样品发射的绿光强度是红光强度的27倍。另外, 利用荧光强度比方法研究了Er3+的两个热耦合能级在303~573 K范围内的发光温度特性。393 K时, 样品的灵敏度达到最大为0.006 8 K-1。对比于其他荧光粉材料, Sc2(WO4)3∶Er3+/Yb3+的灵敏度处于较高水平, 在实际测温中具有更好的应用前景。

生物材料的显微高光谱成像分析技术是生物光谱学研究的前沿.烧伤、深度创伤病人治疗过程中，需要确定移植于患者创面的真皮替代物有没有进入正常的血管化进程，这是评价填充修复材料优劣的关键，也是患者创面恢复的重要指标.提出并实现了一种基于G-SA-SVM的快速血管化鉴别方法.该方法以显微高光谱成像技术为基础，首先对采集的高光谱数据进行光谱维和空间维的空白校正处理，然后对数据进行特征自适应性Gamma校正，最后利用模拟退火优化参数的支持向量机算法(SA-SVM)进行识别处理，有效定位红细胞，进而快速定位血管.实验结果表明，本文提出的G-SA-SVM算法误判率更低，识别精度更高，可以用于微血管新生的评价和鉴定.

采用双直角棱镜(DRP)腔，利用直角棱镜(RP)的自对准特性，使激光器系统对冲击、振动及温度波动保持不灵敏性。当激光器重复频率为20 Hz时，输出能量为60 mJ，脉冲宽度为11 ns，经过10倍扩束后发散角为0.11 mrad，30 s内光轴漂移量小于5 μrad。DRP腔能够有效改善激光器光轴的稳定度。采用偏振耦合输出时，波片参数和RP材料决定耦合输出率。根据理论研究及光机电一体化设计，成功研制出高光轴稳定度激光器。该研究对DRP激光谐振腔的参数设计和高光轴稳定度激光器的工程化应用具有一定指导意义。

对影响CO2激光准相位匹配倍频效率的因素进行了研究, 利用非线性耦合波动方程, 分析了在不同基频光功率密度条件下, 倍频过程中晶体吸收、界面损耗、周期长度误差和温度变化对倍频效率的影响; 对制备高效率CO2激光倍频晶体的误差容限参数进行了计算。当基频光强度为25 MW/cm2, 晶体键合层数为60层时, 必须将每层界面损耗控制在0.5%以下, 周期长度误差控制在1 μm以内, 能保证理论倍频效率40%, 为准相位匹配晶体的制备参数的确定提供理论依据。

介绍了中红外激光的产生方式以及各种中红外激光器的特点。结合CO2激光器倍频产生中红外的优点，重点讨论了CO2激光器倍频晶体的性能。对常用的双折射相位匹配(BPM)倍频晶体和准相位匹配(QPM)倍频晶体性能进行了比较分析。展望了高功率CO2倍频激光器的发展需要解决的问题及可能的技术途径。