该文提出了一种减小滚珠丝杠副摩擦力的超声振动减摩振子。将激振器与滚珠丝杠的螺母通过螺栓在法兰处相连，通过激发减摩振子的二阶扭转振动模态，实现对滚珠丝杠副的减摩。利用有限元分析软件对减摩振子进行模态分析并对激振器套筒长度、激振器法兰厚度及内孔直径进行正交试验，通过优选得到最佳组合并确定其主要结构尺寸,试制了样件。最后对减摩振子进行实验测试，验证了该减摩方法的可行性。

为了扩宽悬臂梁压电式能量收集器的工作频带，提出了一种新型的电学连接方案。通过将悬臂梁表面电极分为两个对称区域，实现扭转模态下正负电荷的有效收集。对悬臂梁的结构尺寸进行优化，使弯曲模态接近扭转模态的谐振频率，以扩宽压电式能量收集器频带。根据Erturk的分布参数机电模型，研究了两种模态下的输出电压与固有频率。研究结构表明，当悬臂梁长宽比在3.25~3.35范围内，1阶扭转模态频率接近2阶弯曲模态频率，实现了能量收集器的频带扩宽。该工作对悬臂梁压电式能量收集器的研究和应用具有一定的借鉴意义。

设计了一种端面泵浦扭转模腔双频Nd∶YAG激光器系统, 该激光器以偏振分光棱镜作为偏振元件, Nd∶YAG晶体的两端各放置一个四分之一波片, 在垂直于腔轴的平面内旋转其中一个波片, 输出连续可调谐双频激光, 最大调谐范围为一个激光谐振腔纵模间隔.采用琼斯矩阵进行了理论分析, 得出频率分裂量与波片转角成正比关系.实验研究了扭转模腔选模特性、纵模分裂特性和偏振特性.结果表明：两个四分之一波片正交时, 激光器输出线偏振单纵模激光, 扭转模腔失谐时, 单纵模分裂为两个正交的线偏振模, 实验获得的最大频率分裂量为3 GHz.实验结果与理论分析一致.该连续可调谐双频Nd∶YAG激光器结构简单, 可用于激光干涉测量和微波光电子等领域.

使用二极管抽运的L形扭转模腔实现了单纵模Tm, Ho∶YAG激光器, 自由运行时输出光谱在2090 nm附近有两个主要的振荡波段, 当抽运功率达到6.12 W时, 最大输出功率为483 mW。该单纵模激光器在5.9 W的抽运功率下, 在2090.9 nm处可产生202 mW的最大输出功率, 对应的抽运功率的斜率效率为6.95%。当抽运功率提高到5.9 W以上时, Tm, Ho∶YAG激光器开始多模式运行。用刀口法测量了单纵模Tm, Ho∶YAG激光器在几个位置的输出光束通过透镜后的半径。光束质量因子约为1.17。

为了产生频差可调谐1 064 nm双频激光输出, 设计了一种扭转模结构双腔双频Nd∶YAG激光器, 其两个驻波谐振腔共用相同的Nd∶YAG增益介质, 以扭转模结构消弱增益空间烧孔效应, 使Nd∶YAG激光器的两个驻波腔均以单纵模振荡, 从而获得正交线偏振1 064 nm双频激光输出.理论分析了扭转模结构激光单纵模选择原理和双频激光同时振荡原理, 实验研究了双频激光振荡特性和频差调谐特性.研究结果表明：双频Nd∶YAG激光器的两个谐振腔能够同时以线偏振单纵模稳定振荡输出, 其频差大小可随激光腔长的改变而调谐, 频差调谐范围可达1个纵模间隔, 实验观察到的频差调谐范围为0.3 GHz～3 GHz.

输出波长在560~590 nm的全固态拉曼黄光激光器是近几年兴起的激光器之一。目前，此类激光器内部多模振荡引起的黄光输出谱线单色性较差的问题还没有得到解决。针对这一情况，提出将扭转模腔与拉曼复合腔相结合的新型解决方案，从根本上消除增益介质中空间烧孔效应引起的基频光多模振荡，实现单纵模黄光输出。拉曼复合腔由L型基频光谐振腔与直线型拉曼谐振腔耦合而成，既保证各个非线性变换过程可充分利用腔内的高功率密度，又可相对独立地对不同波长的光路进行优化调节，从而使整个系统实现最佳输出。该设计有助于在全固态拉曼激光器中实现毫瓦量级的单纵模黄光输出，为基于黄激光的生物医疗、钠导星、空间目标识别等系统提供理想的固体黄光光源。

应用扭转模腔技术在被动调Q的Nd:GdVO4激光器中实现了单纵模激光输出,由于抑制了腔内的多纵模振荡,被动调Q激光脉冲呈现出平滑的Q脉冲曲线。Nd:GdVO4晶体由于其优良的导热性能而被选为激光增益介质,有效降低了热致双折射效应对扭转模腔的影响。

设计了一套灯抽运的Nd:YAG主振-功率放大(MOPA)系统,在该系统中使用受激布里渊散射(SBS)相位共轭镜来提高光束质量,其中种子激光源为窄线宽的Cr4+:YAG被动调Q的扭转模激光器,使用两个放大级进行双程放大,在两个放大级之间采用像传递和90°旋光器补偿退偏,在相位共轭镜中采用CCl4,氟里昂112和CS2三种液体进行实验,并测量了SBS反射率和SBS保真度.MOPA系统在20 Hz的重复频率下工作,M2因子为1.6,脉宽为7ns,最大输出能量为600 mJ.