为了测量飞秒激光对多光谱滤波片的损伤阈值, 采用钛∶蓝宝石飞秒脉冲激光(800nm、50fs)对多光谱滤光片的前膜进行了激光损伤阈值的实验研究, 并使用显微镜观测了滤光片前膜的损伤形貌。结果表明, 薄膜在不同脉冲辐照次数(1, 2, 5和10)下, 前膜损伤阈值分别为1.68J/cm2,1.56J/cm2,1.44J/cm2和1.42J/cm2, 随着脉冲辐照次数的增加, 损伤阈值降低, 激光脉冲的重复辐射会对薄膜形成累积效应; 由于飞秒激光的宽度极短, 薄膜导带电子由多光子电离产生, 并迅速吸收激光能量, 当其能量大于材料的带隙能时, 会与价带电子发生碰撞产生另一个电子, 进而形成大量的自由电子, 对薄膜造成损伤; 在1-on-1和2-on-1测试方法下, 随着飞秒激光能量密度的增加, 前膜损伤区域的轮廓越来越清晰、规整, 并逐渐出现清晰的分层现象, 这归因于前膜干涉场的分布不同。该研究对多光谱滤波光膜在飞秒激光作用下的损伤效果提供了参考。

通过表面形貌观察、温度场分析，研究了切向空气气流、切向氮气气流、自然对流3种环境下氟化氘(DF)激光对45#钢靶的辐照效应，结果表明: 切向空气气流环境下，钢靶烧蚀效果最显著，靶板后表面中心温升最高; 切向氮气气流环境下，钢靶有一定的烧蚀，但温升最低; 自然对流环境下，烧蚀效果最差。实验结果表明: 切向气流可移除部分熔化物，特别在切向空气气流环境下剧烈的氧化反应可促进钢靶温度升高，显著增强激光对钢靶的烧蚀，停止激光辐照后切向气流的冷却效应起主要作用。根据实际物理问题建立了相应的数值计算模型，模拟了不同气流环境下激光对钢靶的辐照效应，其中，利用“生死单元”的方法，模拟了切向空气气流环境下激光对钢靶的烧蚀，并考虑了氧化放热的影响。模拟结果与实验结果基本相符，解释了气流在激光辐照效应中的作用。

通过分析非稳腔DF化学激光器光腔内激光路径特性, 指出非稳腔DF化学激光器输出光斑上下游光谱振荡路径不同导致输出光谱存在一定差异。试验测量了一台连续波DF化学激光器光斑上下游光谱, 结果表明：非稳腔DF化学激光器光斑上下游光谱主要谱线成分未见显著差异; 光斑上下游谱线相对强度存在一定差异; 光斑上游各谱带相对强度最大值谱线转动量子数趋向于各谱带低转动量子数方向。根据实测光谱, 对光斑上下游光谱所表征光腔温度和相对粒子数范围进行了估算, 得到光腔上游平均温度要低于光腔下游平均温度。

针对斜入射激光辐照光学薄膜的情况，将激光的电矢量正交分解为s偏振和p偏振，并从麦克斯韦方程组出发，求得激光在膜层中传输的电磁场分布，进而对薄膜的光学特性进行了数值分析。以高反膜为例，结果表明：随着入射角的增大，s偏振光的反射率、透射率和吸收率有微小的浮动；而p偏振光的反射率、透射率和吸收率有明显的变化，其反射率逐渐减小，透射率和吸收率逐渐增大；在高反膜中心波长附近，s偏振光和p偏振光均有一高反宽带，与s偏振光相比，p偏振光的宽带明显变窄，且p偏振光的吸收率相对较高。