设计了一种基于915 nm半导体激光单端抽运的单纤准单模全光纤激光振荡器，其工作波长为1080 nm，输出功率可达2.02 kW。结合理论和实验，研究了增益光纤长度、受激拉曼散射(SRS)和输出功率之间的关系。通过对增益光纤长度进行优化，在保证大于2 kW激光功率的前提下，实现了高SRS抑制比的激光输出，输出激光中SRS功率占比约为0.8%。180 min内激光器的功率不稳定度小于±1%，光-光转换效率约为70%。通过合理设计光纤盘绕，有效抑制了光纤中光的高阶模式，在满功率输出时成功地获得了准单模激光(光束质量因子M2≈1.5)，并对该激光器在激光切割中的应用进行了研究。

为实现具有高脉冲能量的调Q脉冲激光输出, 利用微纳光纤-单壁碳纳米管复合的方法制备可饱和吸收体, 并对基于该类型可饱和吸收体器件的被动调Q掺镱光纤激光器进行研究。采用拉伸法将普通单模石英光纤拉制成微纳光纤, 将其与单壁碳纳米管溶液复合, 进一步制备成全光纤集成型器件。将该器件置于环形腔掺镱光纤激光器中, 利用976 nm半导体激光器作为抽运源。当抽运功率为53 mW时, 实现了调Q脉冲激光输出, 激光中心波长为1 039 nm。进一步提升抽运功率至76 mW, 可获得脉冲宽度为3.1 μs、重复频率为25.5 kHz、单脉冲能量为941 nJ的调Q脉冲激光输出。研究表明, 利用微纳光纤制备的可饱和吸收体器件具有较高的损伤阈值, 可用于实现高脉冲能量的激光输出。

根据一种过盈联接精密微小组件的装配要求, 研制了一套精密微小组件自动压装仪器。通过分析压装过程中压装力与系统弹性变形的变化关系, 对组件的压装位移进行了有效补偿。采用具有上下视野的机器视觉装置测量压装组件的相对位置, 并采用XY位移平台对组件进行精确对准。提出了对具有上下视野的机器视觉装置的标定方法; 分析了组件压装力与压装位移的关系, 得出了压装力-位移曲线的预测值。对随机抽取的5套零件进行了装配实验, 结果表明: 对组件进行精密对准后, 组件压装位移-压装力曲线符合预测值; 组件装配后相对位置的距离偏差小于±5 μm, 垂直度偏差小于10 μm。实验表明组件装配精度达到了设计指标要求。

利用种子诱导生长法制备了长径比为5的金纳米棒，测量了它的吸收谱，结果表明该纳米棒具有较宽的吸收带(800～1 600 nm)。进一步测量了它的非线性吸收性质，结果表明它在1.56 μm波长处具有可饱和吸收特性，有望被用于实现被动调Q脉冲激光的输出。将该可饱和吸收体置于掺铒光纤激光器腔内，当泵浦功率增至30 mW时开始有稳定的调Q脉冲激光输出，输出激光的工作波长为1.56 μm。当泵浦功率为205 mW时，可获得的最大输出功率约6.9 mW，脉冲能量达219 nJ。研究结果表明，这种新型可饱和吸收体在脉冲激光领域具有广阔的应用前景。