金属卤化物钙钛矿CsPbBr3具有优异的光学性能, 是作为波长转化层在液晶显示中实现全彩显示的理想材料。为了实现高效的蓝光到绿光的光转换, 采用脉冲激光沉积技术(PLD)制备CsPbBr3微米级厚膜, 通过设定激光脉冲数实现膜厚的有效调控, 并借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱等测试手段对其形貌、晶体结构和光学性质进行分析。然后, 将CsPbBr3微米级厚膜沉积在发射波长为460 nm的蓝光发光二极管上, 并测试光转换性能。实验结果表明, 制备的CsPbBr3厚膜由(100)取向的柱状晶体组成, 且膜厚与激光脉冲数呈线性关系, 在膜厚为2.252 μm时, 在460 nm的蓝光激发下实现了完全、有效绿光的发射。此外, 在空气氛围(温度20 ℃, 湿度25%)下放置18 d, 光致发光强度无明显衰退。

采用飞秒激光制备了无氢氧掺杂类金刚石膜,研究了环境气压对膜层红外性能的影响,并从掺杂含量、原子键、晶态结构等微观特性方面分析了膜层在含氧条件下的演变。研究发现:氧气氛环境可以提高无氢类金刚石膜中金刚石相的含量,有效降低类金刚石膜的红外吸收,从而增强其红外透射性能;膜层折射率可以由气氛环境自由调控,为多层光学膜的设计提供了匹配手段;氧气氛环境未改变类金刚石膜的非晶结构,不会妨害其红外性能。提出了碳膜在含氧条件下的原子键重组模型,丰富了氧掺杂类金刚石膜的研究,为提升类金刚石膜对红外窗口的增透保护提供了理论分析和实践依据。

二硫化钨(WS2)具有显著的可饱和吸收特性, 广泛应用于光电子器件的制备。研究了基于WS2可饱和吸收体(WS2 SA)的全光纤被动调Q掺铒光纤激光器。采用脉冲激光沉积法, 将WS2均匀生长在拉锥光纤表面, 在WS2表面镀金膜以防止其被氧化, 此方法增加了WS2 SA的抗干扰能力。利用平衡双探测器法, 测得WS2 SA的调制深度约为15.2%, 饱和强度为2.84 MW/cm2, 非饱和损耗为78%。通过旋转偏振控制器, 得到了光纤激光器在不同抽运功率下的稳定调Q输出脉冲序列; 当抽运功率在300～630 mW范围内变化时, 激光器重复频率的可调谐范围为174～250 kHz。实验结果表明, 该光纤激光器输出的最窄脉冲宽度为780 ns, 最大输出功率为18 mW, 单脉冲能量为23.5 nJ, 信噪比为85 dB, 所提出的调Q光纤激光器具有较好的稳定性。

采用脉冲激光沉积法在透明导电(ITO)玻璃衬底上制备(Bi, Er)2Ti2O7介电薄膜。当沉积温度范围控制在500～600 ℃时, 均可获得纯度较高的Bi2Ti2O7薄膜。常温下, Bi2Ti2O7薄膜的介电常数的范围为166～178, 随频率和温度变化比较稳定, 介电损耗低于0.05。通过分析光谱, 发现薄膜的上转换光谱包含发光中心为527 nm和548 nm的绿光带及发光中心为660 nm的红光带, 分别对应Er3+离子从发射能级2H11/2、4S3/2和4F9/2向基态能级4I15/2的跃迁。(Bi, Er)2Ti2O7薄膜是一种多功能材料, 有望在透明光电器件中得到广泛应用。

在气压为1.33×10-4 Pa 和衬底温度为室温条件下，利用飞秒激光剥落石墨的方法在无催化层的硅(Si)衬底上加工碳纳米薄膜；探究了激光能量和沉积时间对碳纳米薄膜成膜情况的影响。通过拉曼光谱对碳纳米薄膜表面物质的组成进行了分析；利用扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)来显示薄膜的表面结构；实验结果显示，辐照时间对ID/IG 的比值以及碳晶粒的大小都有显著的影响，并且高能量的飞秒激光脉冲能够促进碳晶粒的结晶。同时，在高能量的激光脉冲下沉积碳纳米薄膜，在Si表面发现了特殊图案的碳纳米结构：雪花状，方块状及四角星状。

脉冲激光沉积(PLD)技术凭借其低温生长优势, 逐步在GaN薄膜外延领域得到广泛应用。回顾了近年来PLD技术外延生长GaN薄膜的研究进展, 包括新型衬底上的GaN薄膜外延研究进展, 以及作为克服异质外延的重要手段——缓冲层技术的发展现状。从目前的研究进展可以看出, 应用PLD技术制备GaN薄膜及其光电器件具有广阔的发展前景。

利用双光束复合脉冲激光辐照石墨悬浮液沉积技术，制备了高效率、高质量的纳米金刚石薄膜，成功解决了金刚石薄膜沉积不均匀和衬底温度对金刚石薄膜的影响。通过拉曼光谱仪和高分辨率透射电镜对薄膜的微观结构和组成进行了检测分析，实验结果表明，Raman光谱的D峰出现在1334 cm-1处,G峰出现在1571 cm-1处，沉积的薄膜致密均匀，晶粒平均尺寸在5 nm左右。在制备过程中通过复合激光束辅以温度为金刚石薄膜的生长提供了更有利的条件，并在常温常压下连续制备出了粒度分布均匀的纳米金刚石薄膜。

采用脉冲激光沉积法（PLD）在Al2O3衬底上成功制备了Zn0.99Fe0.01O薄膜，研究了退火氧压对Zn0.99Fe0.01O薄膜的晶体结构及其激光感生电压（LIV）效应的影响。X射线衍射仪分析结果表明，Zn0.99Fe0.01O具有六角纤锌矿结构，并且是沿［001］取向近外延生长。同时随着退火氧压的增大，薄膜的晶粒尺寸先增大后减小，退火氧压为2000 Pa时薄膜晶粒尺寸最大，结晶质量最好。另外在10°倾斜的Al2O3单晶衬底上制备的Zn0.99Fe0.01O薄膜在3000 Pa的退火氧压下可以观察到最大的LIV信号，达到79.5 mV。

采用脉冲激光沉积(PLD)技术，在SrTiO3(STO)单晶衬底上成功地制备了不同组分x(x=0.03，0.30，0.53，0.80，0.97)和掺杂M(原子数分数为3％，M=Na，Sr，Bi，Ce)的锆钛酸铅PbZrxTi1-x，PZT铁电薄膜。检测结果表明，所有薄膜都是单一取向生长的，且没有杂相存在，但组分的改变和掺杂元素的引入会对薄膜的结晶质量产生不同程度的影响。另外，在10°倾斜的SrTiO3单晶衬底上生长的PZT铁电薄膜中还清楚地观察到了激光感生热电电压(LITV)信号，且在能量密度为0.16 J/cm2的紫外脉冲激光辐照下，x=0.03组分的PZT铁电薄膜中的LITV信号最大，峰值电压为60 mV，而在Pb(Zr0.53Ti0.47)O3铁电薄膜中，掺杂元素Na时LITV信号最大，峰值电压为61 mV，这与不掺杂时相比，其峰值电压增大了近50％。

为了改善脉冲激光溅射沉积大面积薄膜的均匀性，发展了基片离轴旋转的扫描技术.根据基片离轴旋转的基本原理和等离子体羽空间余弦分布规律，建立了径向膜厚分布公式.数值模拟了各种因素对基片离轴旋转扫描沉积薄膜均匀性的影响.分析表明，优化粒子束中心与基片中心偏置距离、溅射点与基片的距离是改善基片离轴旋转扫描镀膜均匀性的主要途径.同时也考虑了电机转速、镀膜时间和激光重频的影响.通过参量优化，当均匀度要求在95％时，计算得到薄膜的最大半径超过40 mm.