基于响应面法设计方法对离体皮肤组织进行脉冲激光焊接实验，获得了组织切口的抗张强度和峰值温度数据; 在单因子实验的基础上，以激光功率、光斑移动速率、激光频率作为3个影响因子，建立多元非线性数学回归模型，通过方差分析和回归分析得出该回归模型的相关系数：切口抗张强度的相关系数为0.9131，切口峰值温度的相关系数为0.9985。模型分析结果表明：激光功率、光斑移动速率和激光频率3个因素的主效应和交互作用对切口性能具有很大影响，对切口抗张强度影响最大的主效应为激光功率，交互效应为激光功率与光斑移动速率; 对切口峰值温度影响最大的主效应为激光功率，交互效应为激光功率与光斑移动速率、激光功率与激光频率、光斑移动速率与激光频率。最后依据回归模型得出了最优激光工艺参数组合，回归模型预测响应值与实验结果相吻合，且切口强度满足要求。

采用激光诱导击穿光谱技术对复合肥中磷元素含量进行了定量分析。 通过分析特征谱线的激发能级、 跃迁概率和干扰情况, 确定255.3和844.6 nm分别为磷元素、 氧元素的分析线。 实验中对18个复合肥样品进行了测量分析, 用14个样品建立磷元素的定标曲线, 相关系数r仅为0.83, 因此采用多元非线性回归方法进行定量分析, 提高测量的准确性。 与传统定标曲线相比, 在考虑氧元素特征谱线的影响时, LIBS测量值与参考值的相关系数r提高到0.98, 测量的相对误差大大减小, 仅为0.38%～1.70%。 实验结果表明, LIBS技术具有快速分析复合肥中磷元素的潜力。

激光器在金属表面标刻的控制参数多，参数对图像质量影响大。采用脉冲光纤激光在铝锭（牌号Al99.70）表面标刻二维码图像，建立了工艺参数与图像灰度值之间的优化计算模型；分析了激光加工相关参数的交互作用，对工艺参数进行了简化整合；对简化后的参数进行单因素实验，分析了标刻图像灰度值分布及变化规律并得到合理参数范围；基于单因素实验结论，建立了工艺参数与灰度值之间的多元非线性回归数学模型，利用多因素正交实验数据和免疫克隆算法对模型参数进行了拟合。实验结果证明了模型的有效性，为铝锭表面实现激光二维码标刻技术提供了理论基础。

基于单脉冲激光诱导击穿光谱(LIBS)检测技术, 以Cu在324.74 nm处和Ca在317.95 nm处的两条特征谱线强度作为多元非线性定标的自变量, 饲料中Cu含量作为因变量, 对猪饲料中Cu元素的含量进行了定量分析。比较了单变量分析方法、交叉降维近似多元非线性模型、多元二次非线性模型和平方降维近似多元非线性模型的分析结果, 并对验证样品进行预测分析。结果表明, 交叉降维近似多元非线性模型与其他三种分析方法相比预测效果更好, 建模集预测浓度与实际浓度的相关拟合系数为0.9799, 预测集的相关拟合系数为0.8597, 平均相对误差为8.12%。