对激光三角法在生物医学工程中的应用进行了讨论、分类和总结，对激光三角法在生物医学领域中的更进一步应用具有实际指导意义。

分析了衰荡腔中腔镜倾斜产生的腔长失调和单程损耗因子变化，根据失调腔矩阵分析方法并参照实验参数，建立了腔镜角度失调下反射率测量的理论模型。利用该模型，模拟了不同腔镜倾斜量下的衰荡信号波形，分析了波形变化的原因，研究了测量精度与腔镜倾斜量的关系。分析表明，腔镜微小倾斜产生的衍射损耗的变化可以忽略，但导致的腔长变化和衰荡光斑漂移，会限制测量的精度。将衰荡波形的变化用于腔镜角度的精确调节中，可以提高该测量精度。

综述了半导体抽运微片激光器光回馈技术的研究进展状况，介绍了其研究背景和基本理论模型；阐述了它的应用成果，包括超高灵敏度激光自混合多普勒测速技术，可测量纳米级振动的测振仪，以及激光回馈层析成像技术等；展望了微片激光器回馈技术今后的发展方向。

为了测量飞秒脉冲的振幅和相位，采用光谱相位相干电场重构法(SPIDER)的光谱图数值分析公式，对高斯强度分布的线性啁啾脉冲、立方相位啁啾脉冲进行数值计算与数值模拟，并重构出飞秒脉冲的光谱相位，其模拟的结果与理论符合较好，光谱相位相干电场重构法能完全测量飞秒脉冲的振幅和相位。

在总结国内外激光熔覆金属陶瓷涂层开裂研究现状的基础上，分析了裂纹的形成机理，从激光处理工艺和参数选择、熔覆层成分及基体形状的设计等方面阐述了裂纹行为的影响因素及相应的防止措施，最后展望了其发展前景。

介绍了连续激光二极管抽运声光Q开关Nd∶YAG激光器抽运的高重复频率1．57μm人眼安全光参变振荡器实验研究结果。采用连续激光二极管三侧面抽运Nd∶YAG模块和QSGSU－6型小型声光Q开关，1．57μm光参变振荡谐振腔置于1．06μm Nd∶YAG激光谐振腔内，非线性晶体为X切割的KTP晶体，利用Ⅱ类非临界相位匹配光参变振荡输出1．57μm波长激光。在重频1kHz～5kHz时进行了初步实验，在重频3kHz时，获得1．57μm高重复频率激光最大输出功率480mW，最大峰值功率58．8kW，脉宽2．72ns，电光效率达2．6‰。试验结果表明，连续激光二极管抽运声光Q开关内腔光参变振荡器是获得高频人眼安全激光的一种有效途径。

在一定工艺条件下，焊缝熔合面积随线能量的增加线性增长，而在激光功率与焊接速度二者之中，激光功率对熔深有更为显著的影响，焊接速度则对熔宽影响较大。400nm～600nm波段的等离子体光信号可以较好地反映非穿透激光深熔焊熔深的变化，其均方根值与熔深成严格的二次曲线关系，另外还分析了等离子体光信号与焊缝熔深之间内在联系。研究结果为非穿透激光深熔焊熔深的实时监测或预测提供了理论与实验依据。

在三五阶非线性共存时，研究了有损耗单模光纤中基于两光波交叉相位调制的不稳定条件和增益谱。在色散缓变光纤正色散区，分析了五阶非线性系数、色散纵向变化参量以及两扰动的频率大小关系对交叉相位调制不稳定增益谱的影响。结果表明，在五阶非线性下，色散的纵向渐减仍有利于展宽调制不稳定增益谱；正五阶非线性可使增益谱的谱宽和谱峰值增大，并使谱峰位置远离主波频率，负五阶非线性的作用则相反；两扰动频率大小关系不同，色散纵向参量的变化对增益谱的谱峰大小和位置的影响也不同，五阶非线性对交叉相位调制不稳定性的加强或抑制程度也不同。

介绍了CD光学系统的工作原理和光学评价准则，讨论了设计和装配中应当注意的主要问题。从工程化的角度设计了一款可用于批量生产的CD物镜，通过对设计实例的计算分析，给出了激光器像散、制造误差、系统误差影响下物镜的光学特性曲线。设计结果不仅可以承受各种制造误差，而且能够在聚焦误差、光盘倾斜等其它误差存在的情况下，于较大寻迹范围内保持良好的光学特性，证明了该设计的实用性。

为了获得高功率超荧光输出，采用6个976nm的LD，通过一个光纤束耦合器同时抽运Er／Yb共掺光纤，分别研究了单程后向结构和双程后向结构超荧光光源的输出特性。采用单程后向装置，当抽运功率为957mW时，输出功率为120．4mW，斜率效率达到17．5%。在双程后向结构的实验装置中加入4m掺Er光纤，有效地将超荧光的3dB带宽拓展到88nm。

研究了一种新型的塑料光纤耦合器件。采用超声波熔接法制作塑料光纤耦合器，制作过程方便可行。分析了这种耦合器的长度和压缩厚度的变化对耦合比的影响，实验测试结果和计算机模拟分析基本一致。提出了降低工艺过程中的附加损耗的措施，实际制得的塑料光纤耦合器的耦合比和附加损耗能满足短距离通信上的使用要求。

采用高温熔融法制备了银掺杂的锂铝硅酸盐微晶玻璃。经近红外飞秒激光照射和热处理后，通过显微镜观察及X射线衍射分析发现，玻璃内部形成以银原子为晶核的Li₂O·Al₂O₃·3SiO₂多晶结构微晶，晶体细小，呈乳白色，为六方晶系，呈现空间取向分布结构。飞秒激光照射部位玻璃折射率发生明显变化，出现析晶；未照射部位折射率无明显变化，仍为玻璃体。利用光致折射率变化和飞秒激光的空间选择特性，可望在玻璃内部实现微光栅、波导、微机械器件、光学掩模等微结构。

锥形吸收腔高能量激光能量计测量过程中的后向散射能量分布是影响测量准确度的一个关键参量。依据锥形腔能量计内表面与入射激光相互作用的光学定律，推导了能量计内入射激光光束能量的分布函数；并结合复化辛普森数值计算方法，计算分析了当能量计反射系数一定，而入射激光光束直径与吸收腔直径之比不同时，锥形吸收腔开口处光功率密度分布和后向散射总功率。计算结果表明，对于大口径高能量激光，后向散射能量损失将达到0．5%至2．5%左右。根据后向散射光功率密度分布计算得到后向散射总能量，对测量结果进行修正，将有效改善高能量激光能量测量准确度。

为了得到微米级的微型结构，先用准分子激光加工高深宽比的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微孔结构，并以此和光刻成型的微结构作为模具，进行了微电铸试验，通过对电镀参数方法进行调整和优化，改善了微结构加工中镀液难以进入孔隙、浓差极化严重、结晶粒子不能得到及时补充等缺点，得到了线宽为10μm级的微型结构。为进一步的微结构加工奠定了基础。

用惠更斯－菲涅耳衍射积分对有振幅调制光束经锯齿光阑的衍射作了研究，并与经圆孔硬边光阑的衍射作了计算比较。另外讨论了锯齿光阑参数对有振幅调制光束衍射特性的影响。结果表明，锯齿光阑有较大的填充因子，能抑制轴上光强的衍射调制，并降低横向光强分布的不均匀性。

对基于光纤零耦合器的声光开关进行了实验研究，制作了零耦合器，并在此基础上设计和实现了工作波长为1550nm、损耗为0．2dB、耦合效率为98%、驱动功率为13．8mW的光纤声光开关。结果表明，此类器件可在光纤通信及光纤传感中得到应用。

工件表面的激光强化效果直接取决于扫描过程中的热循环规律，为获得理想的淬硬层深及显微硬度分布，必须对激光作用的温度分布形态做出精确解析。采用有限单元法可以对各种工艺参数的变化对激光强化温度场的影响加以探讨，并辅以红外测温实验结果进行验证。结果表明，激光强化可以有效改善金属材料表面的组织性能，而工艺参数的改变对于热循环规律有着显著影响。

垂直腔半导体光放大器(VCSOAs)的带宽通常较窄，通过改变其有源区一侧的DBR膜堆结构，构造无源腔与原有源腔相耦合的耦合腔结构可优化VCSOAs带宽。基于该结构模型，在反射工作模式下，利用传输矩阵方法对双腔和三腔结构的VCSOAs的增益带宽特性进行了分析。结果表明，在10dB的峰值增益水平下、带宽扩展至3nm以上，较单腔结构有了很大的提高，具有一定的现实参考意义。

介绍了运行在1．54THz(195μm)和1．58THz(190μm)的波导型辉光放电激励的大功率连续波DCN激光器的开发和研制工作。该激光器的谐振腔长3．4m，放电长度3m，谐振腔由耐热玻璃制成，直径54mm。谐振腔一端为平面反射镜，一端为金属栅网。工作气体为N₂，CD₄和He(或D₂)的混合气体，在1．54THz的连续激光输出功率大于0．2W。实验中对放电电流、激光管温度、气压等参数进行了优化，研究了EH₁₁模DCN激光在自由空间的传输特性。研究表明，利用新的N₂，CD₄和D₂混合气体的太赫兹DCN激光器可以得到稳定连续的高功率放电。光束传输远场满足高斯分布(z＞4m)，对各种参数进行优化后，190μm和195μm窗口处输出EH₁₁模功率分别为0．15W和0．16W，可以满足超导托卡马克连续运行的干涉测量的需要。

利用预涂NiCr－Cr₃C₂复合粉末对γ－TiAl合金(简称TiAl合金)进行激光熔覆处理，制得了以Cr₇C₃，TiC硬质耐磨相为增强相，以γ－NiCrAl镍基固溶体为基体的复合涂层；较系统地研究了光束扫描速度对TiAl合金激光熔覆复合材料涂层组织与耐磨性能的影响。结果表明，随着激光束扫描速度的提高，涂层显微组织有细化的趋势，显微硬度有所提高，而涂层厚度则有所降低。在中等扫描速度下(2．00mm／s)获得的涂层具有最好的滑动磨损耐磨性。

对双包层掺铒光纤激光器进行理论上的数值模拟和实验研究。根据数值模拟计算，选择2．5m双包层掺铒光纤，利用包层抽运技术，采用大功率半导体激光器作为抽运源，在入纤抽运功率为4．5W时，获得功率670mW的1．56μm激光输出。

为了对端抽运DPSSL的端面形变场进行测量，研究了LD端抽运下Nd∶YVO₄，Nd∶GdVO₄，Nd∶KGW晶体的端面形变。主要对具有轴对称性的不同抽运光的功率下所引起的端面形变进行了计算机模拟。先对温度场进行理论计算，建立理论模型，然后对形变进行理论计算，并用计算机模拟了它们的形变。得到了由形变导致的端面形变热透镜焦距与致热功率之间的关系曲线，另外得到Nd∶YAG，Nd∶YVO₄，Nd∶GdVO₄，Nd∶KGW晶体的端面形变场分布。结果表明，随着致热抽运功率的增大，端面形变热透镜焦距越来越短，均在10m以内变化，而在聚焦半径为0．45mm、光纤耦合15W时，晶体形变量在10μm以内。

用1．06μm连续激光辐照TiO₂／SiO₂薄膜元件，在不同强度下测量了激光辐照TiO₂／SiO₂薄膜元件引起反射信号幅度随时间的变化，并观察到薄膜从基体材料表面起泡、膜层脱落的现象。研究结果表明，TiO₂／SiO₂薄膜的反射光信号变化是连续激光辐照薄膜元件产生的热效应引起的；在激光辐照过程中，薄膜元件基体材料产生的热变形差别是基体起泡、脱落的主要原因。

为了研究光动力抑癌作用机制，采用流式细胞仪和TUNEL法检测激光光敏化BPD－MA后人膀胱癌细胞株BIU－87细胞凋亡的发生状况。激光光敏化BPD－MA后人膀胱癌细胞株BIU－87组细胞凋亡发生率明显增高，许多细胞核呈棕黄色，高倍镜下可见细胞核内有大量棕褐色颗粒，与阳性对照中凋亡细胞核的特征相符合，而对照组此种细胞少见。TUNEL阴性对照中细胞核均呈蓝色。结果表明，激光激活BPD－MA光动力作用明显诱导人膀胱癌细胞株BIU－87细胞发生凋亡，这可能是其抑癌作用机制之一。

主要从磷酸盐玻璃光纤的离子掺杂浓度、量子转换效率、信号波长与功率、抽运波长与功率以及光纤长度等方面概述了Er³⁺／Yb³⁺共掺磷酸盐玻璃光纤放大器的增益。并简要介绍了国外在该方面的研究进展。

通过对二极管角抽运板条固体激光器的稳态热效应分析，提出了在角抽运条件下激光介质内部热源分布的模型。以此为基础，从稳态热传导方程和边界条件出发，计算了激光介质中的温度分布；同时分析了这一特定温度分布条件下增益介质的应力分布以及由于温度分布和应力分布引起增益介质的光学畸变，这些结果可以为二极管角抽运全固态激光器的稳定设计提供基础理论依据。

通过对速率方程求解，得到了双曲正割光脉冲在介质表面引起的电子密度的解析表达式，导出了脉冲通量密度与破坏脉宽阈值的解析关系式。利用解析式就波长为1053nm的光脉冲对熔石英表面的破坏过程进行了计算，得到的介质损伤阈值与脉宽的变化关系与前人研究的结果一致。

在采用激光测量导弹起飞零时刻的系统中，关键的问题是要解决抗强背景光干扰和寻求适应背景不断变化的探测技术。为此提出了一种基于激光脉冲编码、相关检测的自适应门限控制方法，并给出了最佳判决门限、信噪比和相关峰动态范围之间的解析表达式。研究了最小探测光功率一定时，信号、噪声的相关峰动态范围K和信噪比对探测概率、虚警概率的影响。仿真实验表明，当相关峰的信噪比为5．803dB，K＞1．4时，虚警为19^－6，检测概率为0．988。

采用桶中功率、β参数、像散参数、Strehl比和光束重心位置等参数描述远场光束质量，研究了在内光路中进行气体吸收对远场激光光束质量的影响，并与内光路中有横向吹风存在情况作了比较。用自编四维仿真程序进行了数值计算和物理分析。研究表明，随着吸收系数的减小或风速的增大，远场光束的峰值光强明显增强，可聚焦能力大大提高。但横向吹风会引起像散。

根据云母折射率的色散关系和相位延迟随波长变化关系，给出了一种测量双折射率比较精确的方法。通过测量云母材料的厚度和相应厚度情况下作为λ／4波片使用所对应的波长，利用相位延迟与波长及厚度函数关系式直接求得云母的双折射率。该方法简便，测量精度达到10^－5量级。

利用单边边界条件下的差分法求解非线性光纤光栅耦合模方程，在此基础上分析了光纤光栅中克尔非线性效应对光栅频谱特性的影响，分别讨论了短脉冲在均匀和切趾光纤光栅的线性工作区和非线性工作区的传输特性。结果表明，在合适的条件下，光纤布喇格光栅可以用于光开关器件。

给出了3μm～5μm中红外角度调谐ZnGeP₂光参变振荡器晶体参数较完整的理论计算过程，分别计算了其角度调谐曲线、有效非线性系数曲线和光参变增益曲线，确定了光参变振荡器的相位匹配方式和晶体的切割角，同时计算了晶体的走离角和相位匹配允许角，所得结果对于ZnGeP₂光参变振荡器的实验研究具有一定的参考价值。

提出了NSA多尺度模型。该模型摒弃了LSA模型中不同尺度的图像间具有线性映射关系的假设。首先利用神经网络建立不同尺度图像间的映射关系；其次使用反向传播算法训练神经网络确定这种映射关系；最后根据该映射关系由低分辨率图像估计高分辨率图像。利用对比度相似性量化估计图像与目标图像间的相似程度。将该模型用于人脸识别，提出利用梯度算子进行图像分割提高识别的准确性。实验结果表明，以该模型分析得到的对比度相似性为95．3634%；以该模型为基础的人脸识别系统对光照具有很好的鲁棒性。

根据Maggi－Rubinowic边界衍射波理论和亥姆霍兹－基尔霍夫积分定理，给出了平面波圆环边界衍射波积分公式。圆孔、圆屏衍射以及轴上光场分布可作为其特例得到。分析了衍射场的轴上光强分布特点。数值计算比较表明，使用文中所给公式与直接用基尔霍夫衍射积分公式作数值计算的结果完全一致，而在近场使用瑞利衍射积分与文中结果有较大差异。