具有特殊浸润性的仿生表面包括超亲水表面以及各种类型的超疏水表面，这些表面具有自清洁、抗结冰、减阻等性能，近年来受到国际学术界的广泛关注。随着超快激光的快速发展，各种类型的特殊浸润性表面可通过超快激光制备得到。与其他方法相比，超快激光表面处理技术具有简单、灵活、可控的特点。结合本课题组在该领域的研究工作，综述了这一研究领域的研究成果。

基于模场匹配原理，分析了耦合效率与抖动幅度、艾里斑半径和单模光纤模场半径比值的关系。为了减小随机角抖动对耦合效率的影响，提出了基于激光章动的空间光到单模光纤的自动耦合方案，利用数据采集卡算出脱靶量并输出补偿电压。分析了算法精度的影响因素、激光章动信号频率与抖动频率的关系，用Matlab仿真及实验验证了算法的可行性。实验得到脱靶量角度精度约为3 μrad，结合空间激光通信系统验证了系统的可行性。没有扰动时系统的耦合效率为67%；引入扰动并用控制系统进行扰动补偿后，系统的耦合效率提高了6.5%，响应速度为40 Hz。耦合系统结构简单，控制算法精度高，控制器信号处理速度快，对空间光到单模光纤的耦合具有重要意义。

为了解决双通单平行光栅对压缩器构型里光栅失调问题，设计了一套结构简单的监测系统方案，根据系统结构进行数值模拟，通过模拟分析提出了一种新的光栅在线调节方法。考虑两块光栅不同维度的失调量，结合模拟得出监测量与失调量的关系，根据监测量变化将失调量一一分离调节，最后将真空室中的失调光栅调回理想位置。对该方法进行了误差和可行性分析，根据压缩器构型参数，得到调节精度范围为0.30~2.78 μrad。

研究了两台独立运转的掺镱光纤飞秒激光器的脉冲序列与载波包络相位同步。使用平衡光学互相关的方法探测两台激光器的脉冲延迟，控制腔内高速压电陶瓷以锁定两台激光器的重复频率，得到两台激光器的剩余相对时间抖动为380 as。不同的重复频率锁定带宽会对载波包络相位信号产生明显的影响，相比于使用压电陶瓷（低锁定带宽），使用电光调制器锁定重复频率（高锁定带宽）会使载波包络相位产生额外的噪声。将两台激光器的输出脉冲在空间上重合，入射进入平衡探测器，探测到两台激光器的相对载波包络频率信号。使用腔外声光调制器对两台激光器的载波包络相位进行锁定，得到两台激光器的剩余相位噪声为495 mrad。锁定后观测到两激光器的光谱干涉，为相干脉冲合成奠定基础。

提出了一种基于全光纤多程相位调制的光谱控制方法，并对其进行了理论模拟和实验研究。理论模拟结果表明，调制次数、调制深度、调制信号形状和宽度以及调制信号和光脉冲的时间同步均会对输出光谱的中心波长、光谱宽度和形状产生影响。在实验上对光谱宽度为0.03 nm的注入信号进行多程相位调制，得到了带宽为2.238 nm的输出光谱，实验结果与理论模拟结果相符合。并从实验上研究了不同相位调制信号波形与输出光谱的对应关系，验证了通过控制调制信号波形进行光谱特性控制的可行性。

设计了一种基于半导体激光器调制技术的978 nm纳秒脉冲掺镱全光纤激光器。该激光器采用主振荡功率放大结构，由调制半导体激光种子源和一级单模单包层掺镱光纤放大器组成。半导体激光种子源的光谱中心波长通过种子光自注入方式被定义为978.3 nm，调制之后的激光脉冲宽度为4.5 ns，重复频率在10~50 MHz范围内可调。当半导体激光种子源调制重复频率为50 MHz时，种子光被一级单包层掺镱光纤放大器放大至115 mW，相应的激光中心波长为978.3 nm，3 dB光谱带宽为0.11 nm，放大之后光谱中没有出现明显的放大自发辐射现象。

提出了被动调Q激光器谐振腔中的相邻两个纵模之间的建立时间之差的解析表达式，并给出了可以有效预测小增益以及初始反转粒子数比阈值粒子数大若干倍情况下单频激光运转的概率的方法。为了证实理论预测，采用腔长11 cm以Cr4+YAG晶体被动调Q的NdYAG激光系统进行了实验验证，实验结果很好地证明了根据相邻纵模建立时间差所分析出的单频运转的概率，以及在一定条件下被动调Q激光器能在无腔内选模元件的情况下稳定地输出单纵模脉冲。

对基于单模光纤的锁模再生放大器(即基于脉冲起振的耗散孤子锁模激光器)的动力学过程进行数值模拟，分析了输出脉冲能量、时域宽度、光谱宽度随入射脉冲在腔内循环次数增加的演化过程。实验中通过插入电光调制器使振荡腔从脉冲起振，阐述了该电光调制器选取脉冲的工作时序，实现了入射脉冲在腔内稳定循环13次；同时,在固定入射脉冲腔内循环2次的前提下，分析了抽运功率对输出光谱的影响,最终输出单脉冲能量为20 nJ，光谱宽度约为60 nm的脉冲。此外，还分析了基于单模光纤的锁模再生放大器输出脉冲能量增长受限的原因。

分别对Nufern公司和CorActive公司的光敏性Er/Yb共掺单模光纤采用直接紫外曝光方式制备了分布反馈和分布布拉格反射结构的短腔光纤激光器。实验结果表明：Er/Yb共掺光纤存在与温度有关的猝灭效应。在激光斜率效率测试过程中，当抽运功率达到一定值时，出现了激光输出功率陡然降低的现象。对激光器谐振腔进行辅助散热时，激光转化效率有所升高。通过对同一台激光器进行先后测量发现，再次测量得到的激光器效率总是低于制作完成即时测量的数值；在高抽运条件下，输出功率衰退和受温度影响的状况总是存在。

通过脉冲接收天线的设计和测试方法的优化，建立了神光Ⅲ原型激光器电磁脉冲(EMP)的强度分布等激光参数和靶型的关系，为进一步研究它们的产生机理和激光靶相互作用提供实验依据。考虑到电磁场极化方向的不确定性，使用三个相互正交的环形磁天线对激光装置靶室内部的电磁脉冲信号进行了测量，对比分析了两种靶型辐射电磁脉冲信号的频域特性，探讨了天线摆放位置对信号强度的影响，同时通过多物理场模拟对球形腔内电磁场的分布进行了分析。

设计并实现了一种低功耗、小型化、可长期稳定运行的自动稳频激光系统。通过设计并实现高效率、低纹波的电压源，较大幅度地降低了整个系统的功耗和体积；通过设计并实现高性能温度控制电路、电流控制电路和稳频电路，得到了线宽较窄、频率稳定度较高的输出激光。该系统能够自动长期稳频，输出激光线宽约为1 MHz，稳定度指标为秒稳定度1.43×10-10，十秒稳定度3.90×10-11，百秒稳定度1.28×10-11，千秒稳定度2.25×10-11。在稳定度略优于商用外腔半导体激光器的前提下，该激光系统电源体积缩小了约85%，整机功耗降低了约90%，为实现半导体稳频激光系统的低功耗和小型化提供了一种新的方案。

结合线性啁啾光纤布拉格光栅(CFBG)，设计了一种基于激光拍频实现应力测量的传感装置。系统采用CFBG的时延改变谐振腔的腔长的方法，把波长变化转化为腔长变化，不同于以往改变腔长的方法，达到波长解调实现传感测量的目的。对线性CFBG的时延谱进行了测量，并对系统结构和测量原理进行了详细的阐述，对测量结果和精确度也进行了分析与计算。谐振腔长变化可达到6.2 cm，腔长变化值与腔长比达到2.55%，使应力测量精度可以提高到10-7 N。

提出一种利用线偏振飞秒脉冲激光制备超疏水钛表面的方法。利用飞秒脉冲激光在钛片上辐照扫描诱导出表面微纳结构，以提高钛表面的粗糙度，并结合低表面能物质的超声处理得到具有超疏水特性的钛表面。通过改变飞秒脉冲激光辐照的能流密度来改变钛表面的粗糙度，得到不同润湿性能的钛表面。将制备的疏水和超疏水钛表面在大气环境中放置三个月，并对其表面润湿性能进行测量，结果表明，与三个月前相比，其表面润湿性能基本保持不变，即制备的钛表面具有稳定的疏水和超疏水性。

基于Johnson-Cook(J-C)本构模型，提出了基于有限元模型和修正Levenberg-Marquard(L-M)算法的参数辨识方法。对TC17材料进行不同参数、不同工艺的激光冲击，得到了高应变率条件下的残余应力场分布；利用霍普金森压杆得到了中应变率条件下TC17材料的动态响应曲线；将上述两个测试结果作为辨识目标。引入低应变率条件下材料的响应曲线作为约束条件，辨识得到了TC17钛合金高应变率条件下的J-C本构模型参数。实验和计算结果对比验证表明，辨识得到的参数能比较准确地描述TC17钛合金材料高应变率条件下的动态响应规律，并预测激光冲击条件下材料的残余应力场分布。

用分子动力学方法模拟飞秒激光在氩气（Ar）环境中烧蚀金属铝（Al）靶时，需要考虑氩原子和铝原子的相互作用。组合连接短程和长程2种势能函数，得到了Ar-Al相互作用的势能函数，并利用该相互作用势给出了相应小体系和小尺度下飞秒激光烧蚀的分子动力学模拟结果。该模型在Ar、Al原子距离较近时使用Ziegler-Biersack-Littmark(ZBL)势能函数，距离较远时使用Lennard-Jones(LJ)势能函数，中间距离则使用二次多项式函数。LJ势能函数的参数通过对Ar-Al结合能的拟合获得。将此Ar-Al相互作用势能函数用于氩气环境中飞秒激光烧蚀固体铝的分子动力学模拟，得到了皮秒量级时间延迟下的烧蚀动态图像和此过程中氩气温度、密度的演化规律。

为改善TC4钛合金激光焊接质量，引进超声振动场辅助激光焊接工艺，即超声跨态处理(UPPLW)，通过改变超声场强度，采用三圆截点法研究超声功率对激光焊接接头微观组织的影响，利用可靠性理论对数据进行分析。结果表明，在外加辅助超声场作用下，随着超声功率的增加，焊缝组织晶粒有逐渐细化的趋势，当超声功率为1600 W时，试样焊缝组织的晶粒度较常规方法获得的细化了15.8%。最后分析了超声跨态处理工艺细化组织晶粒的机理。

基于冯·米塞斯屈服准则和弹塑性本构关系，建立了长脉冲激光辐照7A04铝合金的空间轴对称有限元模型，并利用有限元有限差分混合算法计算了光强为高斯分布的激光光束加热铝合金板时的温度场和热应力场。研究发现目标上表面米塞斯应力主要分布在中心点周围，离中心点相对较远位置处的米塞斯应力很小，对目标几乎不起破坏作用，并且米塞斯等效应力远小于铝合金目标的屈服强度。仿真计算结果与实验结果的一致性证实了该模型的有效性。

利用三维有限元技术模拟预测激光单次冲击圆杆件诱导的残余应力场，并与实验结果比较，残余应力场的预测值与实验测量值一致性较好。探讨了激光功率密度、冲击角度以及冲击次数等激光参数对残余应力场的影响。结果表明，在激光冲击圆杆件过程中，激光功率密度越大，光斑中心区域的残余压应力越小，残余应力状态最终由残余压应力变为残余拉应力；光斑中心区域的残余压应力随冲击角度的增大而增大；冲击次数在一定阈值范围内时，光斑中心的残余压应力增幅显著，之后逐渐趋于饱和。塑性强化层深度随激光功率密度和冲击次数的增加而增大，激光冲击角度对塑性强化层深度几乎没有影响。

利用无源电探针检测A304不锈钢在不同的NdYAG激光焊接条件下的光致等离子体电信号，研究了不同的激光焊接模式与激光等离子体电信号频谱分析结果之间的关系，分析了不同条件下的等离子体电信号波形图和频谱图，阐述了不同激光焊接模式下的焊缝横截面成形特征与等离子体电信号波形、频谱特征的关系。结果表明,在试验设定条件下，不同的激光焊接模式具有不同的等离子体电信号频谱特征。利用在500~1000 Hz范围内等离子体电信号频谱的谱强度E的大小可判别激光焊接过程是否为深熔焊，当E较大或超过一定值时，激光焊接模式为深熔焊。

采用3 kW半导体宽带激光器在28CrMoNiV钢基板上进行了激光熔覆试验，并结合热影响区（HAZ）温度场模拟优化了再制造工艺。通过光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪对HAZ和基体的组织进行了分析。最后通过拉伸试验对修复后的熔覆HAZ进行了性能测试。结果表明，单层熔覆HAZ主要产生了马氏体相变，并在HAZ顶部发现了马氏体和铁素体的不良组织。模拟结果表明，该不良组织可以通过三层以上的多层熔覆方法消除。拉伸性能测试结果表明，三层熔覆HAZ的平均抗拉强度达到927.35 MPa，高于基体或单层熔覆HAZ；断后伸长率达到10.23%，较单层熔覆HAZ有所提高，更接近基体性能。

利用激光熔化沉积技术，在TA15合金基板上制备TA15/Ti2AlNb双合金薄壁试样，分析沉积态和热处理态TA15/Ti2AlNb双合金微观组织及相组成，对双合金在室温下的力学性能进行测试。结果表明，沉积态TA15/Ti2AlNb双合金具有良好的力学性能，室温抗拉强度为1096 MPa，延伸率为5.2%，断裂位置位于过渡区；热处理态双合金室温抗拉强度为1053 MPa，延伸率为3.2%，断裂位置位于TA15合金侧；沉积态TA15/Ti2AlNb双合金从TA15合金侧到Ti2AlNb基合金侧相的转变依次为α和β相，α、α2和β/B2相，α2、β/B2和O相及α2、B2和O相。

采用镍基高温合金FGH95粉末对航空发动机常用材料GH4169合金进行激光修复试验，测试不同工艺参数下修复试样的高温拉伸性能并对其断裂机理进行分析。研究表明，在合适的工艺参数下，修复试样的高温抗拉强度可达到无损试样的85%以上；当激光线能量密度为100 J/mm2时，修复试样的高温抗拉强度达到最大值708 MPa，为无损试样的90.4%，其屈服强度也达到最大值538 MPa，超过无损试样的4.3%。修复试样的高温拉伸断裂位置位于基体的热影响区，在激光束照射所产生的交变循环热作用下，热影响区发生的元素偏析是导致修复试样高温拉伸性能下降的主要原因。

应用摩擦磨损试验机进行摩擦磨损实验并对实验前后零件称重以分析其在不同条件下摩擦系数和磨损率的变化；对零件实验前后表面组织和形貌采用金相显微镜和扫描电子显微镜分别进行观察以研究其磨损机理。结果表明，在干摩擦、氯化钠（NaCl）和人工唾液润滑条件下，SLM成型件正面的磨损率比铸造件分别低27.92%、21.15%和19.03%，比侧面分别低26.97%、10.88%和14.97%；SLM成型件与铸造件相比，表面组织更加均匀，基本无孔洞；在干摩擦下表现为磨粒磨损，在NaCl及人工唾液润滑条件下主要表现为磨粒磨损和疲劳磨损。这些结论为SLM成型CoCrMo合金在医学植入体方面的应用提供了依据。

激光冲击强化利用激光冲击波力学效应可提高金属材料力学性能，现有实验手段难以测量波后动态物理参量、局部动态力学量以及微观组织动态运动过程。采用分子动力学方法，在300 K初始温度下对纯钛进行冲击模拟，观察到冲击加载下冲击波在纯钛中传播的动态双波结构，得到了加载过程中的力学量动态变化以及力学作用下孪晶的动态生长过程。塑性变形过程中，由于位错的塞积和释放，正应力上升的同时剪切力和流变应力不断下降，形成平行孪晶栅。在受冲击表面观察到了极薄的非晶层，其形成与超高应变率塑性变形和动态再结晶相关，且孪晶和非晶层结构均与透射电子显微镜结果吻合较好。

采用激光熔覆技术在TC4合金表面制备了不同Ti含量的Nb-Al-Ti高温合金涂层，分析了Ti含量对该合金涂层的显微组织、硬度和抗高温氧化性的影响。结果表明，随着Ti添加量的增加，合金涂层依次形成了β-(Nb,Ti)树枝晶+枝晶间Nb3Al和β-(Nb,Ti)树枝晶+枝晶间Nb3Al+Nb2Al组织，合金涂层的显微硬度得到提高；受金属间化合物数量和微观偏析等因素的影响，Ti添加量的质量分数为15.18%时的合金涂层抗高温氧化性最优。

制备了低杂质吸收的Ge20Sb15Se65硫系玻璃并拉制了不同直径的光纤，进行了10.6 μm CO2激光导能实验。实验结果表明，制备的Ge20Sb15Se65硫系玻璃具有良好的抗析晶特性，在5~11 μm波段透过率约为64%。在高功率CO2激光作用下，Ge20Sb15Se65玻璃光纤端面会出现熔融损伤，原因在于光吸收产生的热堆积导致光纤端面温度快速升高。当光纤直径为800 μm、长度为430 mm、输入端功率为5267 mW时，输出功率最大，为809 mW，输出功率密度为161 W/cm2，传输效率为16%，实验结果与理论计算结果基本相符。

针对板结构低速冲击定位需求，通过构建分布式光纤布拉格光栅（FBG）传感网络，并以光纤光栅传感器感知的冲击响应信号时间序列的关联维数作为冲击特征量，研究了关联维数与冲击点和传感器之间距离的分布规律。基于此分布规律，对冲击载荷位置进行了区域辨识，采用三圆取交的冲击定位算法实现了对冲击载荷位置的坐标定位。对机翼盒段结构划分区域，根据算法特点优化传感器排布，搭建冲击载荷监测实验系统，并进行低速冲击载荷实验。实验结果表明，在30 cm×30 cm的机翼盒段板结构上随机选取10个测试点进行低速冲击定位识别，实现了所有冲击实验点区域辨识，其正确率高达100%，坐标定位的平均误差为3.5 cm。该方法利用了6个光纤布拉格光栅传感器能够有效地实现对冲击载荷位置辨识，对实现分形维数与冲击监测技术相结合具有一定意义。

针对传统测量技术对入射光入射方向敏感的缺点，提出了一种基于积分球的高功率激光多参数测量的分光技术。采用蒙特卡罗法对衰减率、出射光时间波形特性、入射光时间波形恢复这三个方面进行了数值分析和仿真，验证了积分球作为激光测量系统中的分光元件的可行性。利用积分球对纳秒激光的能量和时间波形进行测量，实验结果与理论分析相符。实验与仿真均表明在激光参数测量中采用该分光技术，通过测量出射光各项参数可以恢复入射光的光谱参数、能量参数、时间参数，克服传统技术中入射光的入射方向对于出射光的各项参数有较大影响的问题。该技术方案占用空间小、易于集成，可用于多路高功率激光参数测量系统的模块化设计。

在非均匀湍流路径光束传输的研究中，设置合理的相位屏位置分布和数目尤为关键。在多层相位屏模型的基础上，建立了非均匀湍流路径下大气分层优化模型，结合两层相位屏的光束传输算例，在Hufnagel-Valley 5/7大气湍流廓线模型下，分别计算了相应的大气离散分层边界与相位屏的最优分布位置，并引入相应的最大Rytov判据。根据等菲涅耳数、等湍流效应和几何尺度缩比原则，计算了具体光束传输缩比实验参数，对比分析了光强起伏概率密度分布和相位结构函数的理论值与实验值。研究结果表明：不同天顶角下光强起伏概率密度分布实验拟合与理论曲线整体分布趋势一致，且呈现出对数正态分布的趋势；光强起伏的经验累积分布实验与理论曲线趋势保持一致，说明概率密度分布曲线拟合程度较好；而在所关注的低频区域，相位结构函数的实验曲线与理论曲线虽然存在一定的偏差，但其整体趋势仍然保持一致，且近似服从5/3幂律规律。

针对高模式群时延(H-MGD)的少模光纤模分复用系统，提出了一种级联独立成分分析(C-ICA)算法，其基本思想是：采用延时补偿与C-ICA结合的技术方案，运用两次ICA算法同时消除模分复用器和解复用器引起的串扰。利用该算法对2×2模分复用系统进行了解复用，并且将其解复用性能与单次ICA算法解复用进行了比较。仿真结果表明，C-ICA算法能够有效实现H-MGD少模光纤模分复用系统的解复用，在同等条件下其解复用效果明显优于单次ICA解复用。

针对光纤信道特性变化引起频率远距离传输的稳定度损失问题进行了研究。综合光纤热膨胀、折射率分布和色散效应特性随环境温度变化引入的不稳定性，建立了链路时延模型。通过25 km单模光纤1550 nm光信号的传输实验对该模型进行了验证。实验结果表明，当光纤温度与环境温度同步变化且其他环境因素对传输稳定性影响较小时，该模型计算得出的理论时延变化与实验结果保持一致。对该模型进行了分析讨论，确定了模型参数随温度和波长变化情况，并得出了各特性引入时延变化的量级，当折射率变化引起的相对时延变化为10.22 ns时，光纤热膨胀和色散效应引入的相对时延变化分别为0.7741 ns和-0.5983 ps。

针对星地相干激光通信，研究了自适应光学的系统带宽对通信性能的影响。对于特定校正阶数的自适应光学系统，得到了系统需求的控制带宽，并对比了同步轨道(GEO)卫星对地链路和低地轨道(LEO)卫星对地链路。结果显示低轨卫星链路所需的控制带宽远大于同步卫星链路，原因来自于低轨卫星和地面站的高速相对运动产生的垂直链路风速，同时低轨卫星对地链路对自适应光学的带宽需求和天顶角是成反比关系的。分析了低轨卫星对地相干激光通信链路混频效率和自适应系统带宽以及校正阶数的关系，结果表明，200 Hz的闭环带宽完全可以满足需求，当达到100 Hz带宽之后，增加变形镜单元数对混频效率的提升更为有效。

环境温度变化是影响夏克哈特曼波前传感器（SHWS）测量精度的重要因素之一。采用Zemax软件热分析功能，分析了环境温度变化引起的微透镜阵列（MLA）变形及折射率变化、MLA和电荷耦合器件（CCD）间距变化以及球面波点源与SHWS间距变化对SHWS测量精度的影响。分析计算得出，环境温度变化引起的MLA和CCD间距变化是影响SHWS测量精度的主要因素，环境温度在21~24 ℃内每增加1 ℃，给测量结果带来的误差[均方根（RMS）]约为0.52 nm 。通过单模光纤衍射产生近于理想的球面波对SHWS测量精度进行实验验证，实验结果和仿真分析结果基本一致。

为减小分布反馈式（DFB）光纤激光器在水声探测时的扰动，设计了一种双膜片式封装结构的光纤激光水听器。该结构通过膜片增大声压作用面积，并转化为激光器的轴向应变以实现增敏。利用有限元软件ANSYS对该结构进行了仿真分析，加工制作了双膜片式结构封装的DFB光纤激光水听器原型样品，并对其进行了水声实验研究。实验测得，研制的双膜片端面增敏结构的DFB光纤激光水听器在2.5~10 kHz的平均声压灵敏度为-136.9 dB，波动幅度不高于±0.5 dB，水听器的工作频带向高频得到了有效拓宽，使其能很好地满足舷侧阵的工程化应用要求。

根据米氏散射理论，对卷云消光特性、有效激光雷达比与波长之间的关系进行了模拟研究，并基于三波长激光雷达系统于2011年1月至2012年10月在合肥西郊的观测资料，计算了卷云不同波长的有效激光雷达比。理论和实验结果均表明，对三波长激光雷达系统所用的355，532，1064 nm三个波长而言，卷云的消光系数与波长无关，有效激光雷达比随着波长的增大而增大。合肥地区的卷云有效激光雷达比主要分布在10~70 sr之间，它们对应三个波长上的均值分别为(21.0±9.3) sr，(29.4±11.7) sr，(38.1±11.4) sr。355 nm波长的卷云有效激光雷达比秋季最低，而532 nm和1064 nm波长则秋季最高。

为了实现声光可调滤波器(AOTF)和液晶可调相位延迟器(LCVR)相结合的新型高光谱偏振成像系统全Stokes参量的快捷准确获取,提出了一种新的测量方法。该方法采用一个驱动信号源同时控制系统中两个LCVR，当LCVR在不同波长下进行相位调制时，依次取４个固定的驱动电压，求得不同波长下LCVR1和LCVR2的４组相位延迟，通过相应的数学计算即可快速精确求得目标光全部Stokes参量。波长为632 nm时，以偏振方向分别为0°、90°、45°的偏振片和1/4波片为目标物，毛玻璃为背景，通过系统成像后获取了全部Stokes参量的图像。结果表明，该测量方法不仅可以快速准确地获取目标物全部Stokes参量，而且系统成像质量良好。对532 nm波长下的真假树叶进行高光谱偏振成像，进一步验证了该测量方法的快捷准确和系统的可靠性。理论分析了影响Stokes参量测量精度的因素，为提高系统测量精度提供了理论基础。

高效率、高功率半导体激光器及其抽运的全固态激光器和光纤激光器是激光系统中的核心元器件，具有体积小、重量轻、输出功率高、性能稳定和寿命长等优点，广泛应用于医疗美容、先进制造、娱乐显示、激光抽运、安全防护等领域。高功率半导体激光芯片是整个激光产业链的基石与源头，是战略新兴产业的技术核心与瓶颈。目前国内中高端半导体激光芯片主要依赖进口，市场需求旺盛，因此开展高端半导体激光芯片自主研究具有十分重要的意义。

黄光波段的激光器在激光表演、激光钠导星、玻色爱因斯坦凝聚、激光化学、原子冷却与捕获、激光生物效应、激光医学等方面都具有重要的应用。尤其在眼科诊断和治疗方面，相比其他波长的激光，577±5 nm波段的黄色激光为眼科光凝疗法最佳光谱选择区域。近年来，黄光激光器已成为激光领域的研究热点，科研人员一直不断探索实现黄光激光的方法及其相关技术的应用，其中新型激光介质的开发成为一个重要途径。