太赫兹成像技术在安全检查、医学成像等领域展现出了巨大的应用潜力。相比传统的机械扫描成像和焦平面阵列成像，单像素成像具有系统简单、成像速度快及成本低等优势。其可结合空间光调制技术，运用关联算法重构出目标的二维太赫兹空间信息。从太赫兹单像素成像的基本概念和发展历程出发，着重分析了单像素成像中编码掩模的原理、材料、发展应用及可能面临的挑战。

激光增材制造技术可实现高熵合金零部件的快速制造，但增材件存在表面质量差、难加工等问题。对此，笔者采用激光抛光工艺来改善CoCrFeNi高熵合金增材件的表面质量。首先通过筛选实验法和单因素实验法，研究了激光功率、扫描速度、扫描间距、离焦量、扫描轨迹和扫描次数等因素对表面粗糙度的影响规律，而后探讨了激光抛光对合金表面元素分布和微观组织的作用机制。结果表明：激光抛光技术可以有效降低增材件的表面粗糙度，离焦量和激光功率对表面质量的影响相对较大，表面粗糙度随着扫描速度、离焦量、扫描次数的增加呈现先减小后增大的趋势；经激光抛光后的高熵合金增材件表面O元素和Cr元素含量显著降低，Co元素、Fe元素及Ni元素含量略有提升，表面粗糙度较初始表面粗糙度降低了约90%；连续激光对增材件表面的作用机制主要是重熔，对表层氧化物的去除机制主要是汽化。

采用多光束耦合纳秒激光对SiC陶瓷进行抛光试验研究，研究了耦合激光的双向光斑重叠率（δ）和能量密度（E_D）对抛光表面质量的影响。使用激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱仪以及拉曼光谱仪等仪器观测表征了SiC陶瓷抛光前后的表面形貌、表面粗糙度、元素分布以及物相变化等。结果表明：随着δ和E_D的增加，激光抛光表面出现重铸层，重铸层的拉曼光谱曲线含有Si的特征峰；当耦合激光的δ为75%、E_D为4.254 J/cm²、扫描次数为2时，抛光表面粗糙度（R_a）降至0.73 μm；当δ和E_D过大时，抛光表面易在孔隙附近出现微裂纹，并向周围延伸。

激光铣削具有材料适应性广、激光能量密度可调控以及无机械力等特点，可用于难加工材料镍基高温合金的材料去除加工。本团队采用光束整形的多激光束耦合纳秒激光开展了DZ411镍基高温合金微铣削表面的工艺研究，分析了扫描次数N、扫描速度v、扫描间距s、脉冲频率f以及激光功率P等工艺参数对铣削表面形貌、表面粗糙度、铣削效率以及表面元素分布等的影响机制。结果表明：多光束耦合激光对材料的去除机制主要是汽化与重熔，在加工表面形成了凸起与凹坑等周期性多尺度特征；当N=10、v=100 mm/s、s=25 μm、P=15 W、f=10 kHz时，面槽底部的粗糙度R_a最大（51.75 μm），铣削效率也达到最大值（1.87 mm³/min）；随着扫描间距s由15 μm增大到35 μm或激光功率P由5 W增大到15 W，铣削效率逐渐增大；激光铣削过程中材料发生了复杂的物理化学变化，加工表面的凸起结构中可能包含多种金属氧化物和金属间化合物。本研究工作可以拓展激光加工的工艺类型，为新型激光铣削参数优化提供工艺支撑。

随着生活质量的提升, 大尺寸、高刷新频率、高分辨率的显示器件越来越受到人们的青睐。然而, 高规格产品同时也会伴随更多的显示问题, 垂直串扰就是其中一种。垂直串扰产生原因主要是由于数据线与像素电极之间的耦合电容Cpd以及薄膜晶体管(TFT)关闭时的漏电流Ioff使像素电压发生偏移。高分辨率8 K产品由于其存储电容大幅减小、布线密集程度增大, 导致其垂直串扰现象严重。本文通过软件模拟了Cpd的影响因子, 再结合不同像素电极2ITO交叠面积样品的反置现象确定Cpd的影响程度, 同时通过改变各项工艺参数确定最佳存储电容及漏电流条件, 最后在最佳存储电容及漏电流条件下探讨与之匹配的2ITO交叠面积。在所有最优工艺条件下, 不良比率由最初的55.6%下降至42%, 画质大幅改善。

研究了激光冲击强化对AZ91D镁合金力学性能的影响, 通过对激光冲击强化前后的试件进行表面三维形貌观测、显微硬度测试、拉伸测试以及摩擦测试, 探究了激光冲击强化对AZ91D镁合金力学性能的影响机理, 同时探讨了材料硬度的提高与拉伸性能、摩擦性能之间的关系。结果表明, 激光冲击强化能有效地提高材料的机械性能、显微硬度及抗拉强度; 摩擦系数下降明显, 磨痕宽度、磨痕深度和磨损面积随着激光冲击强化次数的增加而减小。磨痕的犁沟状特征也会随着冲击次数的增加而逐渐消失。

为了探讨激光表面微织构加工技术对氧化铝陶瓷和氮化硅陶瓷凹槽型表面微织构的制备能力, 采用短脉冲皮秒激光器探究平均功率、扫描速度、重复次数等工艺参数对表面织构结构形貌和质量的影响。结果表明: 氧化铝陶瓷在功率8.3 W, 扫描速度800 mm/s, 重复次数10次时, 凹槽呈U型,加工效果较好; 氮化硅陶瓷在功率40.6 W, 扫描速度800 mm/s, 重复次数10次时加工效果较好, 且皮秒激光对氧化铝陶瓷的加工效率高于氮化硅陶瓷。氮化硅陶瓷加工凹槽底部有白色氧化物层产生, 对氮化硅凹槽形貌有较大影响。

实验研究了激光冲击强化对7075铝合金干摩擦性能的影响。通过对激光冲击强化前后的试件进行物相分析、硬度分析、残余应力分析以及金相组织分析, 总结激光冲击强化改善7075铝合金耐磨性的原因。结果表明, 激光冲击强化能使材料表面产生晶粒细化, 提高材料的表面硬度, 产生残余压应力; 经过激光冲击强化处理之后7075铝合金的磨损量降低43.63%; 磨痕的深度和宽度分别降低45.76%和18.84%, 并且摩擦系数明显降低。激光冲击强化是一种能够有效改善7075铝合金耐磨性能的表面处理技术。