首先简述了双光子聚合3D打印技术的原理及特点；然后介绍了3D打印的衍射光栅、光子晶体、仿生结构及单个微纳结构等代表性结构色方案，并重点回顾了立体、动态结构色信息的呈现方式及其在光学防伪、信息存储和光学传感等领域中的应用；最后总结了双光子聚合3D打印技术的研究现状及存在的问题，并对其未来的研究方向及应用前景进行了展望。

提出了基于液晶相位延迟的用于相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)激发源的斯托克斯光的快速宽范围波长电调谐方法。数值仿真分析了脉冲的峰值功率和光子晶体光纤(PCF)长度对光孤子自频移(SSFS)频移量的影响, 计算结果表明对2 m长的PCF, 注入光脉冲的峰值功率为2.7 kW时, 可探测波数为3509 cm-1。基于液晶相位延迟器构建了快速波长调谐装置并搭建了实验系统, 实验结果表明波长切换响应时间可达0.165 ms, 对1.98 m长的PCF注入峰值功率范围为0.108~2.517 kW的光脉冲时, 基阶孤子中心波长调谐范围为807~1064 nm, 理论可探测波数范围为432~3422 cm-1。

激光等离子体磁重联实验再现了卫星观测到的日地磁场活动特征。一方面,实验再现了太阳冕区物质抛射及耀斑结构，包括明亮的尖屋顶状环、具有微细结构的磁化等离子体团以及二者之间因为磁场拉扯而产生的二阶电流片。另一方面，实验发现存在三个电子扩散区(EDR)，这与欧洲空间局Cluster卫星先后在2003年和2005年发现的分别处于地磁尾重联区中间部位及两侧分形线位置的两类EDR结构相似。所不同的是，在激光等离子体磁重联实验中，两类EDR在一次重联过程中产生，但中心EDR出现时间晚于两侧EDR，且其发展速度更快，喷流速度接近或者超过迎流Alfven速度。通过对太阳耀斑附近、地磁尾重联区以及激光等离子体自生磁场重联区位置等离子体的参数比较，显示三者在一定程度上具有Euler-Alfven相似性，这表明可以通过激光等离子体自生磁场的重联过程来研究其他两种等离子体中的磁重联现象。

为了满足电磁导轨的使用要求, 采用激光熔覆技术在纯铜表面通过预置粉的方式制备了不同成分TiB2/Cu涂层, 用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射分析了涂层的微观结构及相组成。涂层由Cu和TiB2两相组成, 当TiB2的质量分数分别为0.02, 0.05和0.1时, 涂层的显微硬度分别约为95HV0.1, 105HV0.1和152HV0.1, 电导率为22.9MS/m, 20.4MS/m和16.4MS/m。涂层与基体呈良好冶金结合, 无裂纹存在, TiB2颗粒存在团聚现象, 熔覆层组织为外延生长的柱状晶。结果表明, 随着TiB2的含量增大, 涂层显微硬度升高, 涂层的电导率下降。

通过激光熔化沉积工艺制备出Ti60合金和TiCP(质量分数为5%)/Ti60复合材料薄壁材料，分析了两种材料的显微组织及600 ℃下的高温拉伸性能。结果表明，激光熔化沉积Ti60合金具有典型的魏氏组织特征，在亚晶界处和α/β界面处存在球形富钕稀土相；TiCP/Ti60复合材料中存在少量未完全熔化的TiC颗粒，熔化析出的TiC相呈断续链状，均匀分布于基体中，TiC与钛合金基体的界面结合良好。在600 ℃下，TiCP/Ti60复合材料的拉伸强度比Ti60合金提高了65 MPa，而延伸率明显降低。Ti60合金在高温下发生韧性断裂，而TiCP/Ti60复合材料的断口特征比较复杂，既有沿晶断裂和准解理断裂也有局部的韧性断裂。

通过激光熔化同步输送的Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.5W-0.15B合金粉末，在TC4钛合金基板上逐层沉积制备出γ-TiAl合金的薄壁样品，分析了所沉积材料的开裂行为、微观组织、相组成及力学性能。结果表明，激光熔化沉积的γ-TiAl合金具有较高的开裂倾向，缩短激光扫描沉积的长度及引入具有较高韧性的钛合金作为过渡材料，可大大减缓薄壁沉积时的温度梯度和热应力，从而避免开裂的发生；激光熔化沉积γ-TiAl合金的内部组织致密，由α2+γ的层片状晶团及少量γ相组成，层片晶团的尺寸约10 μm；沉积状态下，沿薄壁长度及高度方向的室温抗拉强度分别为810 MPa和575 MPa，沿高度方向750 ℃下和长度方向850 ℃下的高温拉伸强度分别为550 MPa 和625 MPa。

采用同轴送粉激光熔化沉积方法在0Cr18Ni10Ti不锈钢表面制备出420不锈钢的多层涂层及薄壁样,着重分析了沉积涂层的微观组织、硬度、界面结合情况及抗腐蚀性能。结果表明,激光熔化沉积的420不锈钢为单相α马氏体,沉积材料内部组织致密均匀,沉积材料的硬度在47-51HRC;沉积涂层与基体为完全冶金结合,沿沉积高度方向沉积材料的拉伸强度及界面的结合强度均大于基体材料的强度,界面结合强度达790MPa;与基体材料相比,所沉积420不锈钢的自腐蚀电位低、极化电阻小,抗腐蚀性稍差,该涂层可用于低腐蚀环境下0Cr18Ni10Ti不锈钢表面的强化及420不锈钢零件的修复。

在保护气氛下,通过激光熔化同轴输送的TA12钛合金粉末,在TA15钛合金基体上逐层沉积制备出TA12钛合金薄壁样,分析了所沉积材料的微观组织、相组成及力学性能。结果表明,激光熔化沉积的TA12钛合金的内部组织致密,沉积材料与基体为完全冶金结合;激光熔化沉积TA12钛合金为等轴晶组织,晶粒内部为不同取向的细小片层α相与少量β相组成的网篮状魏氏组织,随着激光功率的增加,原始β-Ti晶粒的尺寸稍许增大;沉积状态下沿激光扫描运动方向室温及550 ℃高温下的拉伸强度均达到了退火棒材的要求。