该文利用k-Wave对高强度聚焦(HIFU)超声在多层组织中的焦点偏移现象进行了仿真及理论研究, 分析了不同变量在非线性情况下对高强度聚焦超声穿过多层组织达到肝脏组织中形成的焦点位置的影响。研究发现, 在换能器参数相同条件下, 多层组织的存在将导致焦点明显向换能器方向偏移, 其聚焦位置相对于水域中焦点位置相差达到2.6 mm; 肌肉厚度的增加将导致焦点向靠近换能器方向移动, 脂肪厚度的增加将导致焦点向远离换能器方向移动。对于不同F数(F数表示换能器曲率半径与开口直径之比)的换能器, 焦点位置的变化相对较小, 这说明本研究的焦点偏移现象及结论对于不同的换能器有普适性, 可为高强度聚焦超声精准高效治疗提供参考依据。

为了深入研究恒弹合金的飞秒激光烧蚀工艺, 探索了飞秒激光在甘油介质中对恒弹性合金进行烧蚀的规律。因为激光烧蚀诱导产生的气泡在液体辅助烧蚀中扮演了一个重要角色, 因此在实验中使用了粘度较大的甘油溶液, 以研究气泡对于烧蚀规律的影响。在进行烧蚀时, 采用不同的离焦量分别打点, 以研究溶液介质对于激光聚焦点位置的影响。实验表明, 在甘油溶液介质中对样品表面烧蚀时, 孔深的变化比之在空气中烧蚀差别很大, 在离焦量由正到负的过程中出现了两个孔深峰值, 分别位于正负离焦量区间, 并且在零离焦量附近达到极小值。而孔径的变化则基本呈现聚焦点位置越深入样品表面内部越大的趋势。根据对实验过程和结果的观察分析, 这主要是由于气泡对激光烧蚀能力产生了很大的影响, 从而导致了液体辅助烧蚀与在空气中烧蚀截然不同的结果。

研究了高压大电流SF6激光触发开关在使用过程中透镜污染的问题,通过对激光触发开关中被污染透镜透过率的测量、透镜表面附着物的分析和透镜使用寿命的数据积累,总结出氟化氢的腐蚀和开关粉尘附着是造成激光开关透镜透过率降低、以致失效的主要原因。通过三种激光触发开关结构参数分析和开关运行数据的比较,认为采用氟化钙透镜、低吸水性绝缘材料、选择轴向绝缘V/N型辅助间隙多电极开关结构、铜钨合金电极、脱水处理等措施,可以降低氟化氢和粉尘的产额,从而增加开关的工作寿命。

本文从哈特曼-夏克波前测量原理出发，提出了基于波前测量的透镜焦距测量方法；得到了使用这一方法测量焦距的计算公式.使用633 nm和780 nm两种波长的半导体准直激光器作为光源,测量了三片双合透镜的焦距，结果表明，633 nm光源下测量得到的波长与透镜的设计焦距值相吻合，能够正确测量透镜焦距；而780 nm光源的测量结果显示出较大的相对测量偏差，但可用于评估透镜的剩余球差、色差以及制造公差.