太赫兹通信是一个极具应用前景的技术，太赫兹波有非常宽的还没分配的频带，并且具有传输速率高、方向性好、安全性高、散射小及穿透性好等许多特性。发展太赫兹通信技术已成为各发达国家研究的热点。该文分析了国内外太赫兹通信的研究情况；以太赫兹通信系统的整体框架，全面地介绍和分析了太赫兹通信的一些关键技术和最新研究成果；同时，对太赫兹的技术发展趋势和应用前景做了展望，提出了太赫兹技术的发展战略。

对目前正成为研究热点的光纤延迟线(FDL)进行了原理和结构特点的分析，总结了光纤延迟线的分类，对光纤延迟线的3个重要应用领域作了详细的跟踪研究。在光纤传感与光学测量领域，分析了激光器线宽测试系统、晶体双折射参数测量系统、光相干层析成像(OCT)测量系统及光相关光谱术(OCS)测量系统，指出了光纤延迟线在这些系统中的主要作用及参数设置；在光纤通信领域，从原理和系统结构上重点分析了高速脉冲串发生器、光缓存器及光编/解码器，指出了目前存在的问题；在微波光子学领域，详细分析了多频光振荡器、微波光纤延迟线、光A/D转换器及光信号相关处理器。指出了关于光纤延迟线技术的最新研究方向主要是提高延时精度、实现连续可调、减小插入损耗和提高工程可靠性。解决这些问题是光纤延迟线实用化的关键所在。

飞机损伤的快速抢修是部队作战训练的需要，也是现代高技术战争确保空中优势、取得战斗主动权的重要保障。随着飞机结构新材料大量采用，传统的抢修技术难以适应要求。针对航空用钛合金、铝合金、复合材料及高温合金的战伤、磨损和腐蚀等失效特征，分析了传统飞机战伤抢修技术存在的不足，综述了国内激光加工技术在飞机损伤抢修中的应用研究进展。应用激光技术独特的优越性并引入功能梯度理念，把激光焊接、激光切割、激光熔覆应用于飞机的损伤抢修。其中包括飞机结构激光焊接修复、激光多层熔覆修复的合金粉末体系、组织特征、硬度分布规律、耐磨性和疲劳性能，飞机结构激光切割等。同时指出了飞机结构抢修领域有待解决的问题。

激光或单色光(LI)对生物系统存在光生物调节作用(PBM)。LI与细胞分子的量子力学相互作用决定了PBM的剂量关系。低强度LI(LIL)(-10 mW/cm²)的PBM主要由状态依赖的视觉外光信号转导所介导。中等强度LI(MIL)(10²-10³ mW/cm²)的PBM主要由活性氧介导。它们都支持PBM的生物信息模型(biological information model of PBM, BIMP)。细胞的信号转导通路可以分为两类，Gs蛋白介导的通路为通路1，蛋白激酶C和丝裂原活化蛋白激酶等其他信号通路为通路2。目前发现的光信号转导通路几乎都属于通路2，但BIMP预言了通路1的存在。

将正交波罗棱镜谐振腔应用于激光二极管(LD)抽运的光学参量振荡(OPO)激光器，实现了Ⅱ类非临界相位匹配KTP晶体的内腔式光参量振荡，获得了高机械稳定性、高热稳定性和较高光束质量的1.57 μm人眼安全激光输出。正交波罗棱镜腔存在腔内振荡光束线偏振运行条件，匀化了内腔OPO的抽运光光场。正交波罗棱镜腔OPO激光器解决了内腔式光参量振荡信号光输出不稳定，以及腔内光功率密度较高容易引起光学损伤等工程应用难题。器件采用热传导冷却半圆柱面LD阵列侧向抽运Nd:YAG抽运几何，在20 Hz运行条件下获得平均脉冲能量86 mJ，脉冲宽度5.4 ns，光束发散角5 mrad，能量稳定性优于±2.5％，光-光转换效率(808 nm→1570 nm)9％的优异性能。

报道了采用1064 nm激光椭圆光斑抽运掺氧化镁的周期极化铌酸锂(PPMgLN)晶体准相位匹配(QPM)技术实现2.7 μm激光输出的实验结果，理论计算了PPMgLN晶体准相位匹配周期调谐曲线，得出PPMgLN晶体周期为31.3 μm时可获得中红外波长2.7 μm激光输出。PPMgLN晶体（MgO掺杂摩尔分数为5%)单谐振光参量振荡(OPO)技术采用e→e＋e相位匹配，消除了光束之间的走离效应和利用了PPMgLN晶体的最大非线性系数d₃₃(27.4 pm/V)。在1064 nm激光抽运功率78 W，声光Q开关工作频率8 kHz的条件下，获得了平均功率11.8 W，波长2.72 μm的激光输出，斜率效率19.5％，对应闲频波长1.75 μm激光输出功率约24 W。2.7 μm激光水平方向和垂直方向光束质量M²因子分别为2.04和5.56。

开展了热容激光器光束质量控制研究，进行了耦合系统的优化设计，采用了透镜压缩结合波导匀化的设计思想，使抽运均匀性提高到90%的水平；进一步建立了有源非稳腔的理论分析模型，针对热容激光器的抽运条件开展了非稳腔的优化设计，实验结果表明实现了2.7倍衍射极限的千瓦级热容激光输出。

实现了一种基于非线性偏振旋转(NPR)的可调谐多波长掺铒光纤(EDF)激光器。偏振相关隔离器和保偏光纤(PMF)是激光器的关键组件。非线性偏振旋转会引起腔体的自滤波和光强的峰值限制效应，从而能有效地减弱掺铒光纤均匀加宽所造成的强烈模式竞争，形成稳定的常温多波长振荡。腔损耗的色散特性使激光输出波长在5 nm内可连续调谐。由于激光腔的自滤波周期由腔内双折射强度决定，也可以通过改变保偏光纤的有效长度来实现。当用两段保偏光纤和偏振控制器组合后，实验中得到了间隔为0.25 nm和0.75 nm可调谐的稳定多波长振荡。

提升半导体激光器的腔面抗光学灾变(COD)损伤的能力，改善半导体激光器的工作特性，一直是大功率半导体激光器器件工艺研究的难点。基于薄膜应力使基底半导体材料带隙变化的原理，采用直流磁控溅射方法在不同条件下溅射生成不同内应力的Al_xN_y绝缘介质膜。通过研究大功率半导体激光器腔面退化机理，借助Al_xN_y等应力膜设计制作了一种新型非吸收透明窗口结构的宽条形半导体激光器，使器件平均最大输出功率提高46.5%,垂直发散角达到21°,水平发散角达到6.1°，2000 h加速老化试验，其千小时退化速率小于0.091%。

介绍了采用多波长耦合和偏振耦合的方式实现千瓦级高功率半导体激光输出的方法。通过光束整形的方法，实现了快慢轴光束参数积对称化，激光器输出激光光束质量小于12 mm·mrad，超过了全固态激光器的光束质量；激光器光-光转换效率达到87.5%。并通过智能化控制，实现了不同波长、不同功率、不同脉冲宽度的激光输出。

针对现有高光束质量大功率半导体激光阵列内部发光单元条宽、填充因子不断减小，腔长不断增加的发展趋势所带来的热源分布及长度变化影响器件热阻的问题，利用分离热源边界条件结合商用计算流体力学(CFD)软件FLUENT进行数值计算，获得微通道热沉热阻随阵列器件发光单元条宽、空间位置变化关系以及不同阵列腔长对应的微通道优化长度。根据优化参数制备获得无氧铜微通道热沉,并对宽1 cm，腔长1 mm，条宽100 μm，填充因子为25%的半导体激光阵列进行散热能力测试，冷却器外形尺寸27 mm×11 mm×1.5 mm。微通道热沉热阻0.34 K/W，能够满足半导体激光阵列器件高功率集成输出的散热需求。

提出了可用于四频差动激光陀螺法拉第室的永磁体双磁环结构，用以产生较强且均匀的轴向磁场。推导了永磁体磁环轴线上磁场分布的解析式，理论并实验证明了该解析式的正确性。引入磁场均匀度概念，提出了类亥姆霍兹线圈的双磁环结构，模拟了磁环间距对磁场分布的影响，数值计算了不同均匀度下双磁环结构的磁场分布特征。在此基础上，针对四频差动激光陀螺法拉第室的要求，给出了适用的设计方案。

基于光子晶体光纤(PCF)中脉冲演变遵循的非线性演化方程，用数值方法研究了三阶色散(TOD)对孤子拉曼自频移(RIFS)的影响。结果表明,在反常色散区，正的三阶色散对孤子拉曼自频移有抑制作用，而负的三阶色散却对频移有增强作用。当输入脉冲较窄，色散波产生的距离较短时，由于频谱反弹效应，三阶色散对频移增强的作用在光纤的零色散波长处会被抑制。输入脉冲的峰值功率和形状对拉曼频移被抑制所需光纤的长度有重要的影响。在正常色散区，三阶色散对拉曼频移的影响可忽略不计。

提出了一种超腔的新技术方案，利用康普顿散射理论计算了基于超腔技术的激光同步辐射(LSS)波长以及单个电子的光子产额和辐射功率，讨论了电子束品质和激光功率损耗对激光同步辐射的总光子产额和总辐射功率的影响。结果发现,利用3.5 GeV电子束和远红外激光进行康普顿垂直散射可以获得能量10.975 MeV的γ射线，单个电子产生的光子产额与激光功率和入射波长成正比，与光束的截面积成反比。单个电子的辐射功率与激光功率和Lorentz因子的平方成正比，与光束的截面积成反比。

利用514.5 nm可见光氩离子激光器作为激发光源，运用显微共焦拉曼光谱技术，测试了不同品牌蓝色圆珠笔墨迹的拉曼谱图。根据拉曼谱图的特征峰的峰强、峰位及走势，简单快速地识别了不同品牌蓝色圆珠笔的墨迹，且同一种品牌墨迹经选择多点测试后拉曼谱图保持了较好的一致性。对同一品牌圆珠笔墨迹进行时间跟踪测试，时间跨度为一年半，结果发现它的拉曼光谱呈现出了一定规律，这为墨迹形成时间的量化提供了依据。该实验结果为鉴定蓝色圆珠笔墨迹种类提供了法庭科学依据，对涂改，添加，伪造合同和文书中的内容及签名提供了强有力的证据，其最大优点就在于对样品的无损性，其次还有快速、无需对样品预处理和测试方法简单等。

利用连续流光腔动力学模型，对氧碘化学激光(COIL)和基于NCl(a)-I传能的全气相碘激光(AGIL)的能量提取进行了分析和公式推导，得到了连续流光腔的光子通量解析表达式以及氧碘化学激光光子通量沿流动方向的分布和输出功率的简化计算公式。AGIL的体系较为复杂，不能得到光子通量沿流动方向分布和输出功率的简化计算公式。从能量提取和体积重量效率角度，对氧碘化学激光和基于NCl(a)-I传能的全气相碘激光进行了对比评价。

模拟N₂-氧碘化学激光器(COIL)混合气体对O₂-N₂-CH₃I混合气体进行了脉冲放电实验研究，对混合气体的放电波形、注入能量及放电均匀性进行了探索，得到一些实验结果和实验规律。

基于广义惠更斯-菲涅耳原理，并采用Rytov相位结构函数二次近似的方法，推导出了部分相干环状光束通过湍流大气传输时，其光谱相干度的解析公式，并研究了光束的空间相干特性。研究表明，部分相干环状光束通过自由空间传输时其光谱相干度会出现振荡和相位奇异现象，且光束遮拦比ε越大振荡越厉害。但是，随着湍流的增强，其振荡逐渐减弱直至消失，不同ε的光谱相干度曲线相接近，并呈类高斯分布。光束遮拦比ε越大的部分相干环状光束其空间相干性受湍流影响越小。此外，在自由空间中，若光束相干参数α较小，随ε的变化光谱相干度二阶矩宽度w_c可大于或小于其光谱强度二阶矩宽度w_i，且临界值ε₀随α的增大而增大；随着α的增大，则无论ε取何值都有w_c>w_i。然而，当湍流增强到一定程度，总是有w_ci。

洛伦兹-高斯光束是用于描述某些发散程度较大的激光光源而引入的，在源平面上的q参数趋向于无穷的条件下，洛伦兹-高斯光束退化为洛伦兹光束。基于柯林斯积分公式，导出了洛伦兹-高斯光束经傍轴abcd光学系统的解析传输公式，进行了相关的数值计算以揭示其傍轴传输特性。基于矢量瑞利-索末菲衍射积分公式，导出了矢量洛伦兹-高斯光束非傍轴条件下的解析传输公式，进行了相应的数值计算；作为一般公式的特例，给出了相应的远场表达式和傍轴结果。

偏振光学中被广泛应用的Stokes参量已由单点函数扩展到两点函数，并用于研究随机电磁光束的偏振度和相干度问题。广义Stokes参量成为部分相干光学研究的一个新的热点，正逐步成为与交叉光谱密度矩阵等价的研究方法。基于广义衍射积分公式，导出了广义Stokes参量通过轴对称或非对称光学系统的传输方程，并应用Stokes参量研究随机电磁光束中完全偏振部分的偏振态(包括偏振度、偏振椭圆的方位角、椭率角)变化问题。分析了随机电磁高斯-谢尔模型光束通过双焦系统的偏振态变化规律。

运用维格纳(Wigner)分布函数(WDF)研究了高斯-谢尔模型(GSM)描述的部分相干光-光束并合的光束传输特性。推导出了并合光束的光束传输因子(M²因子)、峭度因子(K因子)以及光强分布的解析表达式。研究表明，并合光束的M²因子、K因子、光强分布和束宽依赖于总的空间相干度α,间距x_d,束腰宽度w₀和GSM子光束数目N，如果子光束具有较大的α值，并合光束在远场更能达到较高的峰值光强和较窄的束宽。

根据激光雷达原理并结合实际实验经验，设计了一套在计算机程序控制下的激光雷达光束自动准直系统。通过控制激光发射导向镜的位置，使激光在东西和南北方向扫描，对接收到的回波信号分析处理，得到最后方位使收发系统平行。操作过程每次只需10-20 min，精度可达到0.1 mrad。系统应用到大气温度监测中，将测量计算结果与模式CIRA86数据进行对比分析表明，反演高度30-45 km处误差1-3 K，45-65 km处误差2-5 K。

描述了偏振光束相干合成的原理和过程，分析了光束参数、相位差和振幅比变化、光束重合度以及平行度等参数对合成效率的影响，讨论了实施合成的实验参数及方法。结果表明，相对于强度变化，相位差的变化对合成效率的影响是主要的；重合度误差的影响相对较小，在实验的精度内（重合度<2.5%）完全可以忽略；平行度使合成效率发生了最显著的降低。分析认为，大尺寸的光束合成可以有效减少平行度引起的合成损耗，光束直径为8 mm并通过等厚干涉判断光束重合时，受重合度影响的合成效率大于95%。此外，等强度合成是获得最大合成强度、简化实验的最佳合成方式。

高速智能光纤通信系统和网络的飞速发展对光电探测器提出了更高要求。利用严格耦合波(RCWA)理论，给出了在亚波长光栅(SWG)下方具有分布布拉格反射镜(DBR)结构的理论分析模型，将这种结构作为反射镜应用于谐振腔增强型光探测器(RCE PD)的设计中。仿真表明由于SWG的引入，只需要4对λ/4厚度的InGaAsP/InP系DBR，可使整体膜系结构实现在中心波长1.55 μm处反射率达到99.7%，在1.40 μm至1.62 μm范围内反射率高于99%。引入SWG后的RCE PD在1.55 μm附近的量子效率接近90%，串扰衰减系数与量子效率的乘积超过15 dB。有效地解决了InGaAsP/InP介质膜系DBR 作为谐振腔反射镜反射率低、反射带宽窄的问题。

综合利用锂酸铌(LiNbO3)晶体的双折射效应和电光效应，设计了一种适用于相干光通信系统的新型空间光桥接器。其由4块结构相同的具有电极控制的晶片和一块检偏双折射元件所组成，两对双折射晶体光学平板利用双折射效应分别实现信号光和本振光的偏振分离和合束，电光调制则产生所需的相移。通过调整晶片的控制电压，可从检偏双折射元件输出四通道的相对相位差为90°的信号/本振合成光。与以往的空间光桥接器相比，该桥接器具有结构紧凑、损耗小和相栘性能稳定的优点。

从理论上设计并研制了一种用于可重构光分插复用技术中的具有多波长处理功能的单片集成光探测器阵列，器件在GaAs基衬底上集成了GaAs/AlGaAs材料的法布里-珀罗谐振腔和InP-In_0.53Ga_0.47As-InP 材料的PIN光探测器。为了能够实现对多路波长的探测，首先利用湿法腐蚀，改变不同区域谐振腔的厚度，然后通过二次外延完成谐振腔的生长，最后利用低温缓冲层技术在GaAs材料上异质外延高质量的InP基的PIN结构。器件的工作波长位于1500 nm左右，可实现对4路波长，间隔为10 nm的光信号探测，光谱响应线宽低于0.8 nm，峰值量子效率达到12％以上，响应速率达到8.2 GHz。实验测试结果与理论分析进行了对比, 并得到了很好的解释。

提出了一种新型非反转归零(RZ)码的可重构全光逻辑门方案。该方案基于单个半导体光放大器(SOA)和可调谐光带通滤波器(TOBPF)。利用SOA的四波混频效应和交叉增益调别(XGM)效应，实现了RZ码信号的多种功能逻辑运算。在不改变实验装置的情况下，通过调节带通滤波器中心波长和信号光功率，可以在不同逻辑功能之间进行切换。实验实现了10 Gb/s全光信号间的“与”,“非”,“或非”,“同或”,“·B”,“A·B”等基本逻辑运算。与用连续光作为探测光不同的是，本方案采用了时钟信号作为探测光，这样各个逻辑门的输出均为非反转RZ码，有利于不同逻辑门的进一步组合。

在光子晶体光纤(PCF)的熔接过程中，由于包层空气孔结构的存在，同在熔接过程中存在着潜在的空气孔形变，使得加热过程更为复杂。对待熔的光子晶体光纤的热传导特性进行了研究，以二氧化碳激光作为熔接热源，根据传热学及能量守恒定律建立三维对称的热传导模型，进而对光子晶体光纤熔接的瞬态传热过程进行仿真分析和实验研究。分析表明，该模型可以很好地确定影响光子晶体光纤熔接过程中热传导特性的各个主要因素，为最终确定最佳熔接条件建立理论基础。

纺织品纤维成分和含量检测是纺织品检测里最基本的检测项目之一。当前广泛采用的各纤维检测方法一般都需要制样、人工判断检测等步骤，检测效率不高。旋转线偏振光成像方法是一种基于多角度入射线偏振角和出射检偏角组合测量的新方法，经拟合可以得到入射线偏振角和出射检偏角之间的函数关系式，并从中提取与纤维微结构相关的一个特征参量。利用该参量值和分布的不同，能够比较明显地区分常见的纺织品纤维。在单成分纤维测量结果的基础上，该方法还具有对混纺纤维进行成分和含量检测的可行性。这是一种检测纤维成分的新方法，具有无损、在体、快速检测的特点。

基于内腔光纤激光器原理设计了气体检测系统，可以检测气室中待测气体的种类和浓度。在分析气体检测系统的基本构成原理基础上，以乙炔气体为例，进行了气体测试实验，并就检测灵敏度、浓度检测精度两方面分析和计算了该检测系统的性能。结果表明，基于内腔光纤激光器原理的气体检测系统重复性小于0.07，气体检测的灵敏度小于0.03％，气体检测的精度不小于0.17％。

基于单个倾斜光纤光栅(TFBG)提出了一种实现双参量曲率和温度同时测量的方法。研究发现,当弯曲方向与光栅栅面成一定角度时，倾斜光纤光栅的纤芯模谐振波长对弯曲不敏感而随外界温度变化线性漂移；低阶包层模谐振峰透射功率随曲率的增加而线性减小且对温度变化不敏感。由此特性提出了用单个倾斜光纤光栅的纤芯模谐振波长和低阶包层模谐振峰透射功率,分别实现对两个参量温度和曲率进行同时独立测量的传感器设计方案，该方法有望解决光纤光栅在测量中存在的温度和弯曲之间的交叉敏感问题。

探讨了复杂结构激光焊件X射线检测图像中定位特征点的选择，建立了缺陷深度与偏移量计算的数学模型，确定了缺陷在精密焊缝中的空间分布特征。提出了缺陷空间位置数据的自动提取算法，实现了复杂结构激光焊件中缺陷空间位置数据的快速提取，并对提取结果进行了实验验证。结果表明所提出的提取算法是可行的。建立了复杂激光焊件的三维模型，自动导入已提取的缺陷空间位置数据，实现了复杂结构激光焊件中批量缺陷的空间位置可视化。

在高能激光能量测量装置标定方法中，现场标定的方法可以有效地消除各种外在因素对测量结果造成的影响。介绍了3种现场标定方法，分析了这3种方法的原理以及数据处理过程。由于标定中多个参量未知，因此采用了最小二乘法拟合。对于分光镜反射率和透射率比值不确定造成的影响，采用了现场标定分光比的方法予以消除。通过对实验数据分析和比较可以看出直接传递法最简单，可有效消除环境因素、激光光斑特性等造成的影响；间接传递法可以同时消除包括分光比改变在内的几乎所有外在因素造成的影响，但是由于标定过程较复杂，测量不确定最大；交叉传递法标定过程比间接传递法简单，同时也可以消除分光镜分光比改变产生的影响，且数据处理过程是这3种方法中最简单的。

采用超荧光光源(SFS)搭建了一个新型的气体吸收谱线测量装置，成功实现了对13.332 kPa气压下H¹³C¹⁴N(HCN)气体分子2ν₃振动带精细结构的准确测量。分析了双程后向(DPB)结构的SFS和HCN分子的结构及振动转动模式，所采用的SFS在2 mW输出功率下，激发了2ν₃振动带J=0-27的转动能级，输出谱在波长1525.3-1560.3 nm之间平坦度小于1 dBm，可以直接覆盖测量50多条振转谱线，无需多次扫描和数据拟合。利用了SFS高亮度和宽谱的特性，与常用的窄线宽可调谐激光器扫描法和经典吸收法比较，结构简单，成本低，可以很方便地实现实验室条件下气体分子精细结构的研究。

为了获得组织与性能优良的BaTiO₃陶瓷，采用宽带激光烧结技术制备了掺杂碱金属离子(Ca²⁺)和稀土元素离子(Y³⁺)的BaTiO₃陶瓷。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重-差热分析(TG-DTA)、TR-8401振簧式静电计对BaTiO₃陶瓷进行了组织与性能表征。实验结果表明，Ca²⁺ 的掺杂抑制了陶瓷晶粒长大,改善了BaTiO₃的温度稳定性，防止六方相的生成，提高BaTiO₃的居里点；Y³⁺的掺杂使BaTiO₃陶瓷组织致密，降低了BaTiO₃陶瓷的室温电阻率并使BaTiO₃半导体化。

简要介绍了(Ta₂O₅)_1-x(TiO₂)_x基陶瓷(x分别为0.3，0.4和0.5)的激光烧结技术。提出激光烧结和氧气退火相结合可以实现(Ta₂O₅)_1-x(TiO₂)_x基负温度系数材料的热补偿，使其介电温度系数接近零。采用X射线衍射仪(XRD)与扫描电子显微镜(SEM)分析了炉烧样品、激光烧样品及其退火样品的介电性能。实现热补偿与氧缺位的变化有关，从而导致其温度系数的变化。

合成了一种金属有机配合物二(四甲基铵)双(1，3-二硫杂环戊烯-2-硫酮-4，5-二硫基)-铜 (MeCu)，配制了其浓度为2×10^-3 mol/L的丙酮溶液，采用开孔Z扫描方法，分别测试了该样品溶液在波长为1064 nm，脉宽为40 ps和波长1053 nm，脉宽15 ns条件下的非线性光学特性。结果表明，该材料在皮秒光强下表现出双光子吸收，吸收系数为4×10^-13 m/W, 而在纳秒光强下，该材料具有很强的反饱和吸收特性，吸收系数为7.07×10^-11 m/W。 进一步研究了该材料在不同光强下的非线性吸收性质，发现其在纳秒光强下有很强的光限幅特性，测试了其在15 ns的光限幅特性，结果表明，该材料在光限幅应用上具有潜在应用价值。

随着核电工业的发展，对厚板不锈钢的焊接要求越来越高，传统的弧焊方法效率低、变形大、组织粗大、抗核辐照性能差，难以满足使用要求。采用3500 W Slab及20 kW快轴流CO₂激光器，研究了厚板万瓦级激光自熔焊接、窄间隙激光填丝焊接及激光-钨极氩弧焊（TIG）填丝复合焊接，实现了厚度超过10 mm的不锈钢对接焊，并对接头的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明，激光焊接可以获得焊缝成型良好，无气孔、裂纹等缺陷的焊接接头；焊缝组织细小，热影响区窄，接头显微组织和力学性能优良。

提出了一种抗干扰性强、距离分辨率高、面向汽车防撞系统的混沌激光雷达。该雷达采用光反馈半导体激光器产生的宽带混沌激光作为光源，利用相关法实现目标距离的测量，进一步通过时间微分法测量速度。实验结果表明，雷达系统可获得优于9 cm的距离分辨率和亚秒量级的测量周期。仿真分析表明，作为一种汽车防撞雷达，该系统具有良好的抗干扰能力，能很好地解决信道串扰及环境噪声干扰导致的虚警问题。

在激光同轴送粉中，存在激光能量的吸收和衰减过程。利用Beer-Lambert定律，建立了同轴送粉中气粉两相流的温度场理论计算模型。依据所建立模型数值模拟研究了激光熔覆中的各种参数对温度场变化的影响，如激光功率、送粉量和送气量等。为验证计算模型的有效性，采用CCD实验测量粉末流温度值，从粉末流温度场分布图中可以看到，实验结果与理论计算结果十分接近。研究粉末流温度场分布情况对提高激光熔覆质量有很大帮助。

为了加深对激光-惰性气体熔化极电弧(MIG)复合焊接特性的认识程度，采用厚4 mm的Q235低碳钢系统研究了激光功率、电弧电流和坡口间隙对复合焊接临界速度的影响规律。结果表明,激光功率、电弧电流和复合焊接临界速度成正比关系。激光功率是决定上临界速度v_max的主要因素，电弧电流是决定下临界速度v_min的主要因素。增加坡口间隙能同时提高v_max和v_min，但其对v_min的影响更显著。在实验范围内，坡口间隙对v_max和v_min的最大提高幅度分别可达20%和35%。此外，激光功率越大，复合焊接可选速度范围Δv越大。在既定激光功率下，增加电弧电流会减小Δv。

设计了无损检测光波沿人体经脉传输特性的实验方案，测量了658 nm光波沿人体手臂心包经脉线与旁开非经脉线方向的漫射光辐出度，分析了光波斩波频率和经脉阻滞对测量光信号的影响。结果表明,658 nm光波沿心包经脉方向和非经脉方向传输时，光强度的衰减遵循一定规律，但衰减程度存在明显的差异，这种差异性具有高度的医学统计意义(P<0.01)。研究表明斩波频率、经脉阻滞对光信号具有一定的影响，即在低频范围内(10-370 Hz)，光信号随着斩波频率的增加而相应减弱，经脉线与非经脉线方向测得光波信号的相对差异随着阻滞压力的增加而增大。研究结果对于揭示人体经脉现象的客观存在以及经脉腧穴理化特性研究具有参考价值。

应用激光镊子拉曼光谱(LTRS)技术，俘获单个红细胞并收集其拉曼光谱。将主成分分析(PCA)算法和反向传播BP网络预测模型相结合，进行地中海贫血(简称地贫)红细胞类型的判别。PCA结果显示，正常对照与中间型α-地贫(HbH-CS)基本可区分，但正常对照与重型β-地贫，HbH-CS与重型β-地贫间差异不明显。将归一化处理的前5个主成分进行BP网络训练及预测，结果发现，正常对照与HbH-CS间预测正确率高达97.90%，正常对照与重型β-地贫，HbH-CS与重型β-地贫间预测正确率分别为90.72%和86.28%。该结果与平均拉曼光谱及主成分分析结果基本吻合。取不同的实验条件下收集的光谱进行同样的分析，3种组合的预测正确率略有不同，分别为95.28%，92.08%，91.85%，但呈现基本相同的规律。

为探讨He-Ne激光对UV-B辐射损伤修复途径，采用He-Ne激光(5 mW·mm^-2)辐照方法，对增强UV-B(10.08 kJ·m^-2·d^-1)辐射下的六日龄小麦叶片胞质中的 Ca²⁺-ATP酶,Mg²⁺-ATP酶和Na⁺/K⁺-ATP酶活力变化进行研究。结果表明,经UV-B处理(B)后，小麦叶片中的Ca²⁺-ATP酶和Mg²⁺-ATP酶活性低于对照组(CK)(P<0.01),Na⁺/K⁺-ATP酶活性高于对照组(CK)(P＞0.05)；单独激光(L)处理，小麦叶片中的Ca²⁺-ATP酶,Mg²⁺-ATP酶和Na⁺/K⁺-ATP酶活性高于对照组(P<0.01)；经He-Ne激光和UV-B复合处理(BL)后，小麦叶片中Ca²⁺-ATP酶和Mg²⁺-ATP酶活性高于UV-B处理组，低于对照组，而Na⁺/K⁺-ATP酶的活性高于对照组。说明He-Ne激光能够提高ATP酶活性。表明He-Ne激光对增强UV-B辐射造成小麦的损伤具有一定的修复作用。

为了简化股骨肿瘤切除手术的操作，提高切除部位的准确性，根据患者计算机断层(CT)扫描和三维重建等临床影像学资料为股骨肿瘤切除手术设计了一种定位模板。利用自主研发的选区激光熔化(SLM)快速成型设备Dimetal-280进行了316 L不锈钢粉末的正交实验工艺研究，获得优化参数，并用该参数加工所设计的手术模板，加工速度快，成型后外形良好，尺寸精度高，在临床手术中获得成功应用，为个性化医学植入体以及辅助器械的高性能、自动化加工开辟了一种新方法。