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。

研究了一种实现新放电方法:诱导圆筒放电的可能性。该放电方法基于不同的粒子数反转机理,使用不同的原子和分子传能模式泵浦气体激光器。研制了用于气体中的脉冲诱导圆筒放电(脉冲感应耦合等离子体)激励系统，并对其进行了实验研究。首次实现了基于原子和分子不同传能模式的4种脉冲诱导激光器，其激励特性是光束发散角小，不同脉冲间的非稳定性在1%以内。首先研制出了基于F原子电子传能模式的红光激光器，这一激光器使用脉冲感应圆筒放电；通过在2.66~46.55 kPa气压下激励He-F2 (NF3,SF6) 混合气获得了在624~755 nm波段的8种波长的输出；FI激光器的脉冲能量为2.6 mJ，脉冲持续时间为80 ns，光束发散角为0.4 mrad。同时研制出了基于基态CO2分子传能的10.6 μm远红外激光器，该感应激光器在脉冲持续时间(FWHM)为160 μs时，获得的最大能量为152 mJ。另外，研制出了近远红外区的基于氢气分子中电子传能的脉冲感应放电氢气激光器，激射谱线为0.835，0.89，1.116和1.122 μm，脉冲持续时间为20 ns时获得的脉冲峰值功率为11 kW。最后成功研制了波长为337.1 nm和357.7 nm的基于自限制电子传能过程C3u→B3g的脉冲感应紫外氮气激光器，在低压为133 Pa的感应氮气激光器中获得的最大能量输出为4.5 mJ,峰值功率为300 kW，脉冲持续时间为(15±1) ns，测得的感应氮气激光器的光束发散角为0.3 mrad。

虚共焦腔作为非稳腔中一个典型实用的腔型。随着传输距离的增加, 它输出的环形光束逐渐转变成高斯光束, 这种环状激光束在聚集过程, 将光束聚集成高能量密度的亮斑。文章主要就聚集之后光强分布和距离对光束半径的影响这两个方面作以深入地探讨。