以2 mm厚7075-T6铝合金薄板为研究对象, 建立了低频余弦振荡扫描激光焊接传热模型, 通过数值模拟得到其焊接温度场。对比研究了焊接工艺参数对传统激光焊接和低频振荡扫描激光焊接温度场的影响规律。研究结果表明, 传统激光焊接温度场呈完全对称分布, 焊接温度呈现连续上升规律; 而低频振荡扫描激光焊接温度场则为不对称分布, 焊接温度则呈现波动上升规律; 在相同的激光功率和焊接速度下, 前者的熔池最高温度及升温速率显著大于后者。在低频振荡扫描激光焊接中, 升温速率随振荡频率和振幅的增大而降低; 熔池最高温度随振幅的增大而降低, 熔池宽度则随振幅的增大而增大。

油气水界面问题一直受到该领域研究人员的普遍关注和重视。在本文中, 采用太赫兹光谱技术研究了厚度分别为 1 mm和 0.5 mm的样品池中油气水的光谱性质并讨论了界面处的频域谱特性。结果表明, 在煤油和水构成的界面处不产生双峰响应, 但是单峰的延迟时间随着位置的移动发生规律性的变化; 在煤油和空气构成的界面处时域谱出现双峰响应, 频谱产生振荡现象, 且当太赫兹测试点中心接触油气界面时振荡现象最显著, 而后逐渐消失。样品池厚度较小时, 频谱振荡现象有所减弱。结果表明太赫兹技术可作为一项安全的测试手段, 用于石油输运过程中油气界面的表征。

太赫兹时域光谱技术是基于飞秒超快激光技术的有效的光谱检测技术, 太赫兹波独特的优势使其成为一种有效的无损检测手段, 并被广泛地应用到各个领域。 然而在样品检测尤其是液体样品检测过程中, 由于Fabry-Perot效应的存在, 太赫兹波在样品、 样品容器、 以及光学元件之间的多次反射, 使时域信号产生回波, 样品的吸收光谱在频域内产生振荡, 有可能会隐藏一些重要的吸收特征。 为了解决这一问题, 对解卷积算法进行改进, 在传统计算模型的基础上, 考虑系统中液体池窗片和光学元件对太赫兹波的非线性吸收, 将包含回波的太赫兹时域信号描述为太赫兹主脉冲与一系列冲击信号和非线性传递函数的卷积。 通过分析, 有效去除回波引起的频谱振荡, 进一步提高太赫兹波段豆油光学参数的测定精度。 实验对比了改进前后0.2～2 THz波段豆油的频谱及吸收谱, 实验结果证明, 与传统的主脉冲截取法相比, 本算法不仅能有效去除回波引起的频谱振荡, 且在相同检测条件下, 可将太赫兹波段豆油样品的频率分辨率由50 GHz有效提高至10 GHz。 该算法不受被测对象参数的影响, 同样适用于其他液体的太赫兹时域光谱测量。 最后对吸收谱中残余的频谱振荡进行了深入分析。

推导了Rogowski线圈理论，给出了任意Rogowski线圈的表达式。通过使用高磁导率的磁芯材料，增加线圈匝数，设计出了能有效测量前沿变化0.1 s、强度mA量级的电子束电流的Rogowski线圈，并测得了电子束等离子体装置中的电子束电流信号。利用推导的任意Rogowski线圈表达式，成功获得低频与高频共存的电流波形。测量结果表明，该电子束等离子体系统中存在束流振荡，振荡幅度达12%。

建立了实际刻划光栅的物理模型,给出了相应的衍射效率表达式,进而阐述了红外激光器零级耦合输出选频振荡闪耀光栅的设计原理。根据理论分析结果,采用调整刻划负载控制三角槽形闪耀光栅零级面,双向逐步逼近1级和零级衍射效率设计值的方法和工艺,研制了在利特罗(Littrow)安装下1级衍射效率为86.5%,零级衍射效率为10.3%的9.77 μm红外激光器零级耦合输出选频振荡镀金闪耀光栅。检验结果表明,由加工误差引入的1级和零级衍射效率与设计中心值的偏离量分别仅为0.6%和3%。