在近轴光束传输理论的前提下，推导了偶极子涡旋光束传输一段距离后光电场的解析表达式，同时得到了观测平面上的光强分布。研究表明，偶极子涡旋光束在传输过程中，双核的倾角会逐渐发生改变，拓扑电荷数较大，观测平面上光斑的中心区域越趋近于圆形暗斑，离心参数较大时，观测平面上光斑的中心区域趋近于矩形亮斑。极值理论分析进一步表明，当满足mw20>d2时，观测平面上存在7个光强极值点，否则存在5个光强极值点。这些结论对分析和了解偶极子涡旋光束能提供指导作用。

给出一种测量激光器稳定运转时增益介质中热透镜焦距的方法。像散腔在确定的腔型参数下，存在一个辅助透镜(等效为热透镜)使子午面和弧矢面内的光束参数相同，利用ABCD矩阵理论建立起此时的像散稳定腔腔长与辅助透镜的关系。按此腔型搭建谐振腔后，通过直接观察激光器输出光斑的形状就可获得腔长与抽运功率的关系；通过腔长建立起腔长、热透镜焦距与抽运功率的关系后，即可得到不同抽运功率下增益介质的热透镜焦距大小。

激光冲击后在其金属表面形成一定形式的残余压应力,可对材料表面进行改性处理。采用ABAQUS有限元软件,研究激光功率密度、光斑形状对板料表层残余应力场分布的影响,探索残余应力场机制。结果表明,提高激光功率密度可以增加板料表层残余应力场,但随功率密度增大会产生“残余应力洞”现象;激光冲击后材料位移和表面应力动态响应分析表明,材料表面受冲击与材料弹性力作用产生振荡过程,冲击光斑边缘产生反射波(稀疏波)的反向加载,引起反向塑性变形,形成“残余应力洞”现象;光斑形状影响稀疏波向中心汇聚,造成中心残余压应力不同的缺失。该研究为工艺参数优化,减少冲击中心残余应力缺乏,获得更好的激光冲击处理强化效果提供依据。

本文在一维布喇格衍射分析方法的基础上,导出了两维时的衍射场光能量分布,给出了相应的实验结果.分析了影响衍射光光斑能量分布的主要因素,最后提出了综合考虑衍射效率,上升时间、光斑形状的新的设计思想.