为了提高熔覆效率与消除熔覆层的裂纹,采用激光-感应复合熔覆的方法在A3表面获得了无气孔与裂纹的Ni基WC复合层。研究了不同的加工参量对复合层质量的影响,结果表明,随着激光比能的增加,粉末面密度增加;在相同的激光比能条件下,随着粉末面密度增加,熔覆层的高度增加,稀释率减小;在相同的粉末面密度条件下,随着激光比能的增加,熔覆层的宽度略有增加。此外,相对于单纯的激光熔覆技术,激光-感应复合熔覆的效率约可以提高5倍。在激光-感应复合熔覆过程中,熔覆层与基材间的温度梯度大大降低,这是Ni基WC复合层无裂纹的关键原因。

采用激光烧结厚膜电子浆料技术，在三氧化二铝陶瓷基板上制备厚膜正温度系数(PTC)热敏电阻。研究了激光工艺参数以及后续热处理温度对PTC热敏电阻线宽、形貌和性能的影响规律。激光烧结制得的厚膜PTC热敏电阻最小线宽为40 μm，电阻温度系数(TCR)可达2965×10-6/℃，其性能与传统的炉中烧结相当。 激光功率密度和后续热处理温度对PTC热敏电阻方阻和电阻温度系数影响较大，并都存在一个最佳值。

在分析计算感应加热温度模型和激光感应复合熔覆能量作用的基础上，推导出了激光感应复合熔覆稀释率的表达式，定量反映了稀释率与激光、感应能量、材料特性和工艺参数之间的关系，并且通过实验进行了验证。研究结果表明：复合熔覆的稀释率随激光功率的增加而增大，随送粉率的增加而减小，随扫描速度的增大而减小；在其他参数恒定，感应能量增加时，稀释率显著增大。该稀释率分析模型有助于复合熔覆加工中稀释率的控制，为复合熔覆工艺参数的优化设计和熔覆层的质量控制提供了理论基础。

鉴于传统的激光熔覆金属陶瓷复合涂层技术主要存在2方面不足：其一，熔覆效率低，导致大面积熔覆时成本昂贵；其二，由于激光熔覆本身的特点，即快速加热与快速凝固，在激光熔覆过程中，热应力极易诱导熔覆层开裂。基于此，综述了国内外激光熔覆金属陶瓷复合涂层的研究进展，指出其存在的主要问题，并提出了激光感应复合快速熔覆的新方法，即感应预热基材的同时快速激光熔覆。该方法不仅可使熔覆效率大大提高而且获得了无裂纹的金属陶瓷复合涂层。

为了研究激光－电弧复合焊接的热源相互作用，提升对复合焊接复杂物理过程的认识程度，进一步优化工艺参数，采用CO₂轴快流激光器和钨极氩弧焊机在3mm厚316L不锈钢板上进行了复合焊接试验研究。定义无量纲参数——复合焊接熔化效率增量δ来表征热源相互作用的变化。结合焊缝成形、等离子体形貌，通过δ半定量分析了激光、电弧热源间距和能量配比对热源相互作用的影响。结果表明，在优化的参数组合下，δ高达83．6%。其中，电弧对工件的预热作用能够提高激光能量的利用率，增强热源相互作用，但是激光－电弧等离子体相互作用才是提高热源相互作用程度的关键机制。

为了了解激光加工各参数对激光自由成型制造实体金属零件成型精度的影响，采用了正交设计的实验安排。采用速度前瞻型的CNC连续插补模式，解决了薄壁金属样件制造中截面轮廓路径上激光线能量过大的问题，制造了成型良好的激光自由成型金属样件。结果表明，扫描速度和激光功率是影响成型精度的两个主要因素，前者的影响更显著。

在激光电弧复合焊接中，热源空间位置关系，如热源间距、激光离焦量、焊炬倾角 等对激光、电弧之间的协同效应具有至关重要的作用，但是目前对此缺乏系统的专题研究。为此，采用5 kW CO2快轴流激光器和MAG(metal active gas)焊机对7 mm Q235钢板进行了激光电弧复合焊接工艺研究，集中探讨了空间位置参数对焊缝成形的影响规律。结果表明，热源空间位置参数对复合焊接焊缝成形具有显著影响，只有在合理的参数组合下才能够获得理想的焊缝质量。其中，热源间距对熔深的影响最大，不同间距处的熔深增幅高达55％，焊丝干伸长和离焦量对焊接熔深也具有较强的影响。焊接熔宽则对焊炬倾角和焊丝干伸长的变化更为敏感。上述参数主要通过改变激光电弧等离子体相互作用、热源能量叠加状态和熔池受力状况来决定焊缝成形。

报道了Nd:YAG全固态激光器同轴送粉激光熔覆快速制造金属零件的工艺与机制。主要研究了不同工艺条件下，激光熔覆工艺参数(激光功率、扫描速度、送粉量大小)对激光熔覆层宽度、高度、表面平整度和成型质量的影响规律。在此基础上，对成型薄壁墙的水平方向倾斜角度在不同功率下做了极限实验并分析了其中原因，找出了最佳的成型参数。最后，将Nd:YAG激光熔覆快速制造所制备零件的质量与CO2激光熔覆所制备的进行了对比，结果表明，采用Nd:YAG激光器制备的金属试样结合强度更高，同时，两者都高于相近成分下常规加工方式所加工试样的相应值，且均表现为韧性断裂。

在送粉激光感应复合熔覆试验的基础上,研究了工艺参数对熔覆层与基体结合界面形态及组织结构的影响规律.研究结果表明,激光感应复合熔覆工艺参数对熔覆层与基体界面特性有显著影响.随扫描速度增加,界面形态由平直向波浪形变化;随送粉速率增加,结合界面的平直度增加;扫描速度和送粉速率对界面形态的影响随感应能量增加而减弱.感应作用促使结合界面由波浪起伏状向平直转变,且在界面处形成粗大的柱状树枝晶.

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。