利用光纤激光研究了环形激光束的形成原理，并利用环形激光束实现了高分子材料的超高速焊接。试验结果表明，随着准直镜焦距的增加，环形激光束的外径不变，内径减小，环形激光束的光环宽度增加；随着第一枚圆锥透镜和第二枚圆锥透镜的间距L12增加，环形激光束的内径和外径同时增加，而环形激光束的光环宽度几乎不变；通过准直镜、第一枚圆锥透镜及第二枚圆锥透镜的同轴性调节，可获得能量密度分布均匀的环形激光束；利用外部直径为54 mm、内部直径为47 mm 及宽度为3.5 mm 的环形激光束，对厚度为(2+1) mm 的高分子材料搭接接头实现了超高速焊接。当试验压力为100 N，激光输出功率为800 W，焊接时间为0.6 s 时，高分子材料焊接接头拉伸剪切性能与母材相同，其拉伸剪切断口位于母材(TPV-弹性体)上。

基于“光束中空, 粉管居中, 光内送粉”的成形方式, 利用高速CCD对锥形空心回转薄壁件环形激光光内送粉快速成形过程进行实时监测, 研究通过对熔池特征参数的提取, 实现实时控制激光功率的方法。实验表明: 在其他参数不变的情况下, 增大激光功率, 熔宽、熔深均有变大趋势; 成形稳定期, 熔池的面积在0.25～0.70 mm2之间变化, 激光功率维持在1 kW左右, 成形件最大高度达到55 mm。终成形件外表面非常光滑, 整体壁厚均匀, 层间搭接也非常均匀, 无塌陷和错层等现象, 达到了较好的成形效果。