研制了脉冲宽度大、单脉冲能量大的绿光激光器, 其中脉冲重复频率与高速相机帧频同步, 且光纤耦合输出.激光器采用平凸非稳腔结构, 灯泵浦Nd∶YAG晶体, KTP晶体内腔倍频, 被动调Q方式, 实现了最大重复频率为300 Hz、脉冲宽度为70 μs、平均功率为38 W、单脉冲能量为126.7 mJ、光束发散角为3.5 mrad的532 nm激光输出.将该激光耦合到芯径为800 μm的光纤中进行水下实验, 耦合效率达到92%.

微孔加工是微器件加工中的重要环节，飞秒激光的强烈非线性吸收和“冷加工”特性使其在玻璃微纳加工方面有独特的优势和应用前景。选用石英玻璃作为试验材料，研究飞秒激光参数对微孔深径比及形貌的影响。结果表明，飞秒激光脉冲能量、打孔速度对微孔深径比存在较大影响。随着激光能量和打孔速度的增加，微孔深径比均呈现减小趋势。通过选择适当参数，可以获得深径比大于25∶1 且孔形较好、无明显裂纹的长直微孔。为了获得更好的聚焦效果，采用倍频晶体BBO 获得了400 nm 波长的飞秒激光。用相同聚焦透镜时400 nm 飞秒激光加工的微孔比800 nm 更小。此外，也对飞秒激光微孔加工中常见的缺陷进行了分析。

利用Nd∶YAG/Cr∶YAG/YAG键合晶体，建立了具有高平均输出功率的LD侧面泵浦被动调Q激光器系统.当Cr∶YAG的初始透过率为85%、最大泵浦光功率为187.5 W时，1 064 nm激光的平均输出功率为83.68 W.通过KTP晶体进行倍频，在最大泵浦光功率下，产生了27.2 W 532 nm绿光激光脉冲，同时脉冲宽度和重复频率分别为210 ns和21.2 kHz; 绿光单脉冲能量和峰值功率分别为1.28 mJ和6.1 kW; 泵浦光(808 nm)到倍频光(532 nm)的光-光效率为14.5%.

对自倍频(SFD)效应在半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模激光器中抑制调Q倾向的机制进行了详细的理论研究和数值模拟。推导了含有自倍频效应的SESAM锁模激光器中非线性损耗的表达式, 建立了描述激光器内脉冲能量变化的方程组。用微扰法分析了锁模激光器的稳定性条件, 证明了适当强度的自倍频效应能够抑制激光器的调Q倾向, 降低稳定锁模的阈值。用计算机仿真模拟了锁模激光器在有无自倍频效应时的特征, 验证了理论推导的结论。

研究不同工作参数下几种波长的激光对离体猪心经外膜打孔的组织学变化,寻找适合心外膜打孔的激光源及最佳工作参数。用自制的波长为1320 nm和1060 nm的Nd:YAG激光,532 nm KTP倍频Nd:YAG 激光,以多种工作参数对离体猪心经外膜激光打孔,与进口的波长为2100 nm的Ho:YAG激光比较,记录形成一个透壁孔道所需的触发次数。在相应的工作参数下,ΚΤΡ倍频Nd:YAG激光与目前应用的Ho:YAG激光类似,能以较少的触发次数形成激光孔道,且所形成的孔道具有热损伤小的优点。