以解析热分析理论为基础,建立了平板Nd:GdVO4晶体在激光二极管阵列双侧抽运时的导热微分方程。通过方程求解,得到平板Nd:GdVO4晶体内部温度场分布的解析式和热形变分布。温度场和热形变场的数值模拟表明,当抽运光平均功率为10 W,抽运区域为1 mm×1 mm时,4组激光二极管阵列光源在3处不同位置的一维温度场、二维温度场分布和热形变量有很大差异;3处抽运光源位置所产生的温度分布和热形变量对比,得到了抽运光源在位置 1,2 处所产生的温升和热形变量相对较小,位置3处最大。

应用等离子体发射光谱法， 用CCD(charge coupled device)光栅光谱仪记录并标识了脉冲电晕甲烷等离子体370～1 100 nm的发射光谱， 确定了常温常压下高纯甲烷(99.99%)经100 kV, 100 Hz脉冲高压电离后的产物为H， C+， CH， C， C2， C3, C4， C5和烃等。 通过分析实验检测到的甲烷等离子体发射光谱， 给出了甲烷经脉冲高压电离形成电晕等离子体的机理和自由基CHn(n=3， 2， 1)、 碳、 烃等产物的电离途径。 结果显示甲烷分子经高能电子非弹性碰撞后脱氢程度很高， 大量氢原子及其离子和甲烷自由基在进一步被高能电子作用下合成了烯烃、 炔烃、 烷烃和高聚碳化物。 实验所获得的脉冲甲烷等离子体发射光谱及其机理分析可为甲烷及其转化研究提供相关依据。

在解析热分析理论的基础上, 建立了平板Nd∶LuVO4激光晶体在激光二极管阵列侧面抽运时的导热微分方程。通过对方程的求解, 得到了Nd∶LuVO4晶体内部温度场解析式, 热形变场分布、温度场和热形变场的数值模拟表明, 当抽运光功率为40 W, 抽运区域为1 mm×4 mm时, 晶体在x方向的最高相对温升为11.63 K, y和z方向的最高温升为11.00 K；在x, y, z三方向上的热形变量分别为0.050 μm, 0.034 μm和0.48 μm。 这一结果可为Nd∶LuVO4激光器设计提供理论支持。

用CCD (Charge Coupled Device)光谱仪记录并标识了脉冲电晕氢等离子体370～1100nm的发射光谱.通过与非相对论修正的氢原子能级理论计算值和标准数据库比较,巴耳末系测得5条,帕邢系测得14条.其中包括帕邢系的821.334nm(ni=99),821.838nm(nI=77),823.651nm(nI=49),826.709nm(nI=35)和834.655nm(nI=23)等.通过发射光谱线相对光强比较,656.318nm处激发最强,其次为486.050nm和844.524nm,激发最弱的为397.133nm.

采用数值方法研究了方形截面复合Nd:YAG激光晶体棒在端面抽运情况下的温度分布及热透镜效应,得到复合激光晶体内温度场的数值解和径向温度梯度引起的轴向传播光相位延迟分布ΔΦT(r),并与同条件下普通晶体的结果进行了比较.结果表明,吸收系数越大,两种晶体中最高温度相差也越大.采用复合晶体可以大幅度降低激光晶体内的温升,同时减小端面形变造成的透镜效应.复合晶体的ΔΦT(r)与普通晶体相似,且不满足对半径r的二次方关系.在r＜ωp时,这一相位延迟分布可近似等效于一球面透镜,其等效焦距fGRIN值与普通晶体的接近;但在r＞ωp时,ΔΦT(r)相对于参考球面透镜的相位畸变Δφ随r的增大而急剧增大.