将半反半透透镜应用于非球面检验。半反半透面和待检验面作为透镜的两个面,空间上相互靠近。半反半透面实现光线自准,同时也对波前进行补偿。这样,既消除了中心遮挡,又可以减小光学系统的尺寸,同时也增强了检验的能力。根据三级像差理论对这一方法进行了推导,进而给出了从待检面的参数得到检验系统参数的方法。根据这一方法设计了一个口径300 mm, 焦 距1200 mm 凸反射镜的检验光路,通过光学设计软件ZEMAX进行优化,优化后系统的波像差小于1/(100 λ), 满足光学检验的要求。

利用数字全息测量方法结合变采样间距的衍射传输算法实现双焦点光子筛器件焦距及焦斑的同时精细测量.给出了双焦点光子筛器件及其理论焦斑分布,采用双曝光的离轴全息方法得到了CCD接收面处光场的复振幅分布, 基于此光场通过变采样间距的衍射传输算法获得具有较高分辨率的双焦点光子筛的聚焦场特征, 与CCD直接测量结果相比, 焦斑分辨率提高了10倍, 双焦点光子筛的焦距等于自动对焦算法及强度最大值扫描方式分别求得的两段距离之和.实验结果表明测得的双焦距与设计焦距偏差分别为0.53%和0.37%, 得到的两个焦斑半值全宽与设计值相比, 其偏差分别为2.86%和1.86%.本文提出的测量方法除了应用于光子筛类器件的性能检测以外, 还能够广泛应用于其它类衍射透镜聚焦特性的测量与性能分析.

斐波那契波带片(FiZP)在焦平面上有两个不同的主焦点且具有独特的自恢复特性,因此FiZP光束能够在不同平面同时捕获微粒,同时对微粒实现焦平面上的自由移动。仿真分析了FiZP的构成与轴向强度,利用液晶空间光调制器、倒置光学显微镜以及光学元件组合搭建实验平台,对微粒进行三维捕获。实验验证了FiZP光束具有三维光学捕获特性,并可用于构建三维光镊,实现复杂的捕获功能。

侧抽运NdYAG棒对径向偏振光和切向偏振光具有不同的热焦距，利用He-Ne激光器输出的线偏振光和旋转狭缝测量NdYAG棒的径向、切向热焦距，设计谐振腔使得只有一种偏振光能低损耗稳定振荡。在440 W抽运功率下，获得31.7 W径向偏振激光，光束质量因子M2约为2.5，调整腔长后，在470 W抽运功率下，获得30.2 W切向偏振激光，光束质量因子M2约为2.8。实验结果表明，利用热致双焦点选模可以获得较大功率的径向、切向偏振激光输出，但激光器对抽运功率敏感。

为了提高不锈钢焊接性能,提出了一种旋转双焦点激光-惰性气体钨极保护焊(tungsten inert gas,TIG)复合焊接方法,该方法通过旋转的两束激光与电弧进行旁轴复合。运用自行设计的旋转双焦点激光-TIG复合焊接头对304#不锈钢进行了工艺试验,并分析了焊缝的组织和性能。结果表明,在旋转双焦点激光-TIG复合焊接过程中,焊接电流和激光功率的有效耦合是影响焊缝组织的关键因素,而旋转频率的大小对焊缝的组织形成以及显微硬度都有非常重要的关系,低速旋转时可以引起焊缝的多次重熔,因此使得组织细小,硬度较高。该结果可用于指导激光-TIG复合焊接技术的理论分析及其实验研究。

报道了单池单焦点及单池双焦点两种情况下的受激布里渊散射相位共轭度。结果表明：单池单焦点时相位共轭度随入射能量的升高而略有下降；单池双焦点时相位共轭度敏感地依赖于两焦点的距离。当两焦点距离很近时,相位共轭度与单池单焦点比较基本不变；当两焦点相距较远时,相位共轭度得到提高,最大增加量可达13%。对此作者给予解释,实验结果验证这种解释是合理的。