成像系统中的CMOS探测器被激光损伤后，其猫眼回波会发生变化。对猫眼回波图像的变化进行了实验研究，发现随着用于损伤的激光功率增加，CMOS器件的微透镜发生分解，直至最终消失，并使器件表面形成由遮光铝膜和光敏区构成的二维光栅，猫眼回波图像内的阵列光斑也经历了逐步消失又恢复的过程。以高斯随机表面模拟微透镜表面形貌，建模计算了猫眼回波图像随微透镜损伤程度的变化，计算结果与实验现象相符。

研究了圆环达曼光栅（CDG）整形的环形光抽运的声光调Q Nd:YAG激光器。该激光器的腔体由激光晶体、声光调制器以及平面输出耦合镜组成。所用抽运源为光纤耦合808 nm半导体激光器，其发射光经过CDG发生一级衍射，产生的环形光场强度分布用于端面抽运Nd:YAG激光晶体。实验获得了高光束质量、线偏振、且具有螺旋相位的主动调Q脉冲光输出。当吸收抽运功率为5.6 W、声光调制器工作频率为5 kHz时，激光脉冲的平均功率为470 mW，峰值功率达到588 W，脉冲宽度为160 ns。

基于掺镱光纤激光放大器理论模型，分析了掺镱光纤激光放大器中心波长和增益光纤长度等因素对放大发光辐射（ASE）的影响。根据计算结果，优化了1030 nm窄线宽光纤激光放大器设计参数。采用主振荡功率放大结构，搭建了基于窄带种子源一级放大器的实验装置,使用25 μm/400 μm（纤芯直径/包层直径）掺镱光纤实现了中心波长1030 nm、3 dB线宽0.072 nm、最高功率1.01 kW的连续激光输出，光光转换效率为81%，1030 nm激光功率占比大于99%。由理论计算和实验结果可知，经过合理的优化设计，采用商用光纤可实现窄线宽1030 nm光纤激光器高功率、高效率、高信噪比输出。

报道了半导体激光器双端面抽运单频调Q Nd:YAG激光器。采用磷酸钛氧铷（RTP）电光晶体作为腔内相位调制器主动调谐腔长，实现单频种子注入，获得稳定的单纵模输出。采用另外一对RTP电光晶体作为调Q开关，在900 Hz重复频率下，利用单振荡级获得单脉冲能量为7.5 mJ，脉宽为14.6 ns，线宽为45 MHz的1064 nm激光脉冲序列输出。激光束在水平方向和垂直方向的光束质量M2值分别为1.30和1.36。输出激光2 min的频率稳定性为1.1 MHz，线宽稳定性为0.52 MHz。在传导冷却结构中，实现了高频率稳定性和线宽稳定性的窄线宽单频脉冲激光的输出。

搭建了声光调Q脉冲光纤激光器实验系统，研究了输出的调Q脉冲多峰现象。通过调节系统的抽运功率、声光Q开关的重复频率、开启时间、上升时间等可调参数进行实验，寻找多峰个数少、形状好的调Q脉冲。最终在抽运功率为8 W，Q开关重复频率为10 kHz，开启时间为260 ns，上升时间为150 ns时，得到一个前沿有稍微突起的调Q脉冲输出，此时激光转换效率约为23.6%。实验成功地减少了输出脉冲波形多峰的个数，优化了调Q脉冲的输出波形。对实验结果进行的分析为声光调Q光纤激光器获取输出平滑脉冲提供了方法。

放大自发辐射（ASE）是影响钕玻璃大口径片状放大器增益性能的重要因素。通过测试钕玻璃大口径片状放大器在不同抽运条件下的增益性能，研究了ASE效应对增益系数和增益分布均匀性的影响，并利用实验数据推算出ASE效应造成的增益系数降低比例。随着抽运能量的增加，ASE效应造成的增益分布塌边、平均增益降低愈发明显。该研究为国产大口径钕玻璃片状放大器的优化设计提供了实验支撑。

采用磷酸钛氧铷（RTP）电光偏转器作为调Q开关，实现了连续激光二极管（LD）端面抽运Nd:YVO4的激光调Q运转。实验研究了输出耦合镜透射率不同、重复频率不同时激光器调Q的输出特性。当输出耦合镜透射率为60%，在5 kHz重复频率运转时，获得了平均输出功率为1.22 W、脉冲宽度为1.0 ns、峰值功率为244 kW的调Q脉冲输出；当重复频率为20 kHz时，得到的平均输出功率为2.67 W，脉冲宽度为2.2 ns，峰值功率为60.7 kW，对应斜率效率为37%，光束质量因子M2x= 1.226，M2y=1.229。并使用磷酸钛氧钾（KTP）晶体对激光器输出的1064 nm激光进行了腔外倍频，获得了重复频率为20 kHz、平均输出功率为1.33 W的532 nm绿光输出，倍频效率为50%。

以光纤光栅作为反射镜，将双偏振光纤激光器的一小部分输出光经光纤延迟线延迟后再反馈回激光腔,降低了拍频信号的相位噪声。结果表明：反馈时间越长，噪声降低的幅度越大。以50 m长的单模光纤作为延迟线，降低了双偏振光纤光栅激光器拍频信号20 dB以上的相位噪声，在10 kHz偏移处相位噪声达到-92 dBc/Hz的水平；光反馈的偏振态对外部光反馈系统的噪声抑制能力有影响，并对双偏振光纤激光器的拍频频率有微弱的调谐能力。

在氩气辅助下，利用光纤激光水下切割1 mm厚304不锈钢板。通过切缝平均宽度研究激光功率、切割速度、水层厚度、水体条件等对切割效率及切割质量的影响规律。宏观上，激光功率过低、切割速度过快、水层过厚等因素会降低激光切割效率和质量。在模拟海洋环境的盐水中进行切割试验，水的高盐度和低温大大降低了切割效率。微观上，熔化区、热影响区（HAZ）和基体的组织成分、显微硬度各异，熔化区边缘出现表面形核现象，熔化区晶胞尺寸随着激光能量密度增大而增大；热影响区组织粗大，显微硬度低于基体与熔化区硬度。熔化区边缘硬度达到242.8 HV，局部氧化区域硬度高达963 HV，是基体硬度的4.3倍；熔化区中部硬度为165.1 HV；热影响区硬度为124.6 HV，不锈钢基体硬度为223.4 HV。

激光喷丸强化技术是一种新型的材料表面改性技术相比于传统喷丸强化技术,具有明显的优势。采用试验与有限元分析相结合的方法，探讨了在一定冲击顺序下，多点激光喷丸强化处理后紧固孔周围残余应力的分布情况。结果表明，通过多个直径为2.6 mm光斑的组合能形成一个直径近似为6 mm的较大圆形冲击区域，可用来替代大直径光斑进行冲击强化。在多点激光喷丸强化过程中，由于多个光斑叠加，导致冲击区域的表面残余压应力幅值由第一点冲击后的134 MPa增加到冲击结束后的254 MPa，冲击区域变形深度也逐渐增大到26.6 μm。在冲击区域钻孔后，紧固孔孔口边缘处的最大残余压应力值明显减小。模拟值与实验值吻合较好。

采用模拟与实验相结合的方式研究激光透射焊接件拉伸过程中的应力分布和拉伸件的失效行为。以PA66激光透射焊接件为研究对象，建立了焊后拉伸数值模拟模型，模拟得到了焊接件的拉伸载荷-位移曲线和拉伸变形情况，并与拉伸实验进行对比和验证；对拉伸过程中焊接件的剪切应力和Von Mises应力分布进行分析，从剪切和拉伸失效方面探究拉伸件的失效行为。拉伸实验验证了拉伸数值模拟模型能较好地预测焊接件的拉伸变形情况；数值模拟得到最大剪切应力发生在焊接界面上长方形焊接区域的4个角点附近，即剪切失效的起始位置，且由于最大剪切应力远小于PA66的剪切强度，拉伸件发生剪切失效的可能性较小。预测的焊接件拉伸失效形式及失效位置与实验结果吻合，验证了数值模拟方法的准确性和拉伸数值模拟模型良好的可靠性。

采用光纤激光变极性TIG复合填丝焊接4 mm厚的A7N01铝合金，研究了焊接电流、焊接速度对焊缝成形及气孔的影响规律，同时分析了优化工艺参数条件下焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明，随着焊接电流的增加，焊缝正面熔宽增加，背面熔宽基本不变；而焊接速度降低，焊缝正面和背面熔宽均增加，焊缝内部气孔减少；且在激光功率为6 kW、焊接电流为180 A、焊接速度为4 m/min、送丝速度为4 m/min时，获得成形良好内部无缺陷的焊接接头；焊缝横截面呈典型的上宽下窄的特征，从熔合线至焊缝中心，焊缝显微组织依次为细小等轴晶、柱状晶、等轴树枝晶形态，且焊缝中心的等轴树枝晶晶粒尺寸自上而下逐渐减小，二次枝晶逐渐弱化；焊缝区的硬度值低于母材，存在接头软化现象，其接头抗拉强度均值为369.8 MPa，约为母材的83%，延伸率约为4.0%，拉伸断裂于焊缝区，拉伸断口呈典型的韧性断裂特征。

激光双MIG（熔化极稀有气体保护)电弧复合焊具有熔深大、熔敷效率高、焊接质量好等特点，然而由于其耦合机理复杂，给应用带来了一定的困难。基于电磁场理论提出了激光与双电弧耦合机制，当激光光致等离子体中间部位的电子受到两个电弧产生的洛伦兹力和电场力相差较大时，等离子体两端的电子分布会不均匀，这使得一端电弧发生弯曲，沿焊丝轴向的促进力减小，熔滴过渡困难。当激光光致等离子体中间部位的电子受到两个电弧产生的洛伦兹力和电场力大致平衡时，电子能够比较均匀地分布在等离子体的两端，吸引稳定电弧，利于熔滴过渡。采用高速摄影系统和电信号采集系统研究激光双MIG电弧复合焊接过程，结果表明：当工艺参数不合适时，电弧发生弯曲，导致不稳定的大颗粒过渡和短路过渡；当工艺参数合适时，两个电弧根部被固定在激光光致等离子体的下部，形成稳定的射流过渡。

采用激光喷丸在球墨铸铁QT600表面加工出具有不同凹坑中心距的微凹坑造型阵列，研究了激光微造型对其表面摩擦磨损性能的影响。仪器测试结果表明，相比于未造型试样，激光喷丸在球墨铸铁表面引入有益的残余压应力，磨损量明显降低，干摩擦条件下降幅达7.9%。微造型试样在干摩擦条件下的表面摩擦系数明显提高，增幅最大可达12.9%，而湿摩擦条件下则明显降低，降幅最高可达11.8%；同时微造型试样表面磨损程度明显轻于未造型试样表面，氧化物也明显减少。

介绍了一种具有高工艺可控性特征的单晶硅表面亚微米结构阵列介电微球辅助激光-化学复合成型的方法，采用这种方法可以在单晶硅表面制备具有较好周期性和均一性的三维微结构阵列。分析并总结了微球直径、刻蚀时间及激光脉冲能量密度对结构成型的影响规律，根据时域有限差分模拟法和晶硅结晶及其化学刻蚀的基础理论，分析研究了微结构的成型机制，并以样品表面反射率为例，验证了利用不同工艺所制备出的微米结构阵列对其表面光学性能的调控作用。

针对三倍频光学元件后表面的损伤修复形貌，分别采用时域有限差分法（FDTD）和瑞利索末菲（R-S）衍射积分法，来模拟不同形貌下元件修复区域内以及其后续的光场分布。结果表明，当修复坑截面轮廓线端点切线与光束传播方向夹角大于70°时，元件内部光强极大值小于1.66，修复效果优于其他角度。夹角为70°、宽200 μm的抛物面型、圆锥型和圆台型凹坑的后续光强极大值小于1.46。但是当修复坑宽度较大如达到1 mm时，圆台型凹坑的后续光强极大值高达9.31，且作用区间长。因此，考虑实际激光修复工艺的难度，夹角大于70°的圆锥型凹坑是石英元件后表面损伤修复的首选形貌。

分别采用气体保护焊(GMAW)和激光焊(LBW)焊接板厚为2.8 mm的Q345低合金高强钢对接接头，并测量了对接接头的面外变形。基于Abaqus软件平台，开发了同时考虑材料非线性与几何非线性的热-弹-塑性有限元算法。利用开发的算法计算了GMAW和LBW两种焊接方法的焊接温度场、焊接变形和残余应力。模拟温度场时，采用等密度椭球热源模拟GMAW的热输入，分别采用高斯分布锥形体热源、由等密度半椭球热源与锥形体热源组成的复合热源模拟LBW的热输入。数值模拟结果和试验结果表明，焊接2.8 mm厚的Q345钢板对接接头时，LBW产生的面外焊接变形明显小于GMAW；LBW在焊缝附近产生的纵向高拉伸应力区域范围明显小于GMAW，且两者的纵向与横向残余应力分布形态也有较大差异。此外，模拟激光焊时，虽然高斯分布锥形体热源与复合热源模型在板厚方向的热流密度分布不同，但两者产生的焊接变形差异很小，焊接残余应力分布也基本一致。数值模拟结果对两种激光热源模型并不十分敏感。

用电子束蒸发技术在晶体及激光陶瓷两种基底上沉积了氧化铪（HfO2）单层膜，采用掠角X射线衍射（GIXRD）技术和纳米划痕仪对薄膜的晶向结构和力学特性进行了研究。实验结果表明，HfO2薄膜在单晶晶体和多晶陶瓷基底上均呈现多晶态结构，均呈（020）面择优生长，陶瓷基底上薄膜的择优取向更明显。膜基结合较差的晶体-HfO2体系上薄膜的衍射峰较多，膜基结合较好的陶瓷-HfO2体系上薄膜的衍射峰较少。对比两个基底和其上薄膜的X射线衍射(XRD)结果发现，晶体基底的单晶结构与其上薄膜的多晶结构晶态差异较大，导致其膜基间有较大的残余应力，所以其膜基结合力也较差，这种弱结合力导致基底对薄膜的束缚作用较小，其上薄膜具有更多的衍射峰；陶瓷基底的多晶结构与其上薄膜的多晶结构差异较小，导致其上薄膜的择优生长更强，更有效地消除了残余应力，所以陶瓷-HfO2体系的膜基结合力较晶体-HfO2体系好，这种较强的结合力限制了薄膜向更多HfO2晶向的发展，其上薄膜衍射峰较少。

为弥补伪随机码调幅测距系统性能研究的不足，采用可编程逻辑器件实现1 GHz和2.5 GHz速率的伪随机码发生器。实验系统以50 m为测试距离，针对两路伪随机码光子到达时间点，采用快速傅里叶变换算法得到互相关波形。在此基础上，建立互相关波形的数学模型，采用参数估计法，运用马尔可夫技术完成参数迭代，重构距离波形，得到距离估计值。实验结果表明，伪随机码为1的比例为1%，探测到的光子计数率为2×106 s-1；低背景噪声下，积分时间和信噪比成正比，与理论相符；高背景噪声下，随着积分时间的增大，采用该方法估计的距离值标准差比峰值距离标准差的增大速度缓慢，整体距离精度高于峰值距离精度。积分时间为0.001 s时，2.5 GHz码速测距的精度从7.3 cm提高到4.62 cm。另外，该方法估计得到的1 GHz的距离精度仍然低于2.5 GHz的距离精度，同等速率下，可降低噪声对距离精度的影响。

在傍轴近似条件下，基于广义惠更斯菲涅耳衍射积分公式，推导了双曲正弦平方高斯光束在自由空间、左手平板材料中及通过左手平板材料后的三维光强传输公式，并进行数值计算和分析，探究了双曲正弦平方高斯光束通过左手平板材料的传输特性。研究表明，左手材料对双曲正弦平方高斯光束轴上光强和横向光强分布规律的影响是使光强呈对称分布；材料的负折射率会影响光束轴上光强极大值的位置；轴上光强和横向光强均随传输距离和偏心参数的改变而变化，即双曲正弦平方高斯光束不能保持其传输不变性。实际应用中，可用改变偏心参数的方法在不同位置对光束进行整形。

利用矢量波分析法对分数阶高阶贝塞尔涡旋光束(FBV)的电矢量特性进行了研究。在紧聚焦和非紧聚焦条件下，研究了拓扑荷(TCs)增量为0.1阶、拓扑荷从2.1增到3的过程中，Ex、Ey、Ez三个电场分量强度图的变化情况。进而对比分析了TCs值为整数阶和半整数阶FBV光束在由紧聚焦向非紧聚焦过渡过程中Ex分量强度的变化情况。数值模拟结果表明，紧聚焦和非紧聚焦情况下，三个分量的电场强度分布差异较大，其亮环圆对称性均遭到破坏；非紧聚焦情况下，Ex分量的圆对称性增强，而Ey、Ez分量与紧聚焦条件下的光强分布基本相同；在由紧聚焦向非紧聚焦过渡过程中，Ex分量整数阶TCs光束亮环圆对称性逐渐增强，而半整数阶TCs光束亮环结构基本不变，仅存在缩放关系。

对垂直双抽运结构的偏振复用信号在半导体光放大器(SOA)中的全光波长变换(AOWC)进行了研究。理论分析了激光器线宽对此系统性能的影响，仿真研究了偏振复用-正交频分复用（PM-OFDM）信号在此系统中传输的性能。仿真结果显示，当系统的光信噪比为10 dB时，10 Gbit/s的PM-OFDM信号经过SOA中的四波混频效应后，在接收端能够实现无串扰偏振不敏感PM信号的接收，其中x和y方向对应的系统误码率分别为1.16×10-4和1.06×10-5。仿真结果表明激光器线宽，OFDM信号的子载波个数，信道功率，以及OFDM调制格式均与系统波长转换效率有关，且仿真结果与理论推导结果一致。

建立了Y分支光学调制器半波电压与工作波长和温度的数学模型，其半波电压随工作波长增加而增加、随温度增加而减小。设计实现了一种基于4阶波调制Sagnac干涉仪的半波电压自动测试系统，实现了半波电压的在线连续测量，相对测量精度达到8.5×10-6。用可调激光器光源，改变工作波长和环境温度，分别进行了1310 nm和1550 nm波段Y分支光学调制器半波电压的实际测量，通过实验测试确定了半波电压与波长和温度的相关性。结果表明，半波电压在这两个测试波段内与波长和温度均呈线性关系，波长相关系数为正，分别约为3.61×10-3 V/nm和9.54×10-3 V/nm；温度相关系数为负，分别约为-1.76×10-3 V/℃和-2.00×10-3 V/℃。实验结果验证了理论模型的正确性。

利用大气湍流对光束的扩展、背投成像原理和卡塞格林望远系统，提出了一种适用于大气激光通信捕获、对准和跟踪系统的光束对准检测方法，并对其进行理论分析和实验验证。该方法利用光斑形状和光斑形心位置综合解算光束的横向偏移量和轴向偏转量，解决了一般方法无法分辨出光斑在接收焦平面的移动是由于光束横向偏移还是轴向偏转引起的问题，以及光束横向偏移量无法被精确检测的问题。实验结果表明，该方法可有效地对光束对准状态进行检测，最终实现分辨率为2.2 μrad的角度偏转量和分辨率为0.25 mm的横向偏移的检测。

基于模式耦合理论，研究了一种3个模式的锥形光纤模式复用/解复用器，可以实现1根少模光纤与3根单模光纤之间的模式复用及解复用，有利于提升光纤传输系统的传输容量。当基模光场分别输入3根直径为10、8.4、7.2 μm的单模光纤时，会在锥形结构中发生耦合并转换为高阶模式场。利用重叠积分计算该复用器输出端口光场与标准模式场的相似度，检测出输入的基模在输出端分别转换为LP01和两个简并的LP11模式,即实现模式复用。当LP01和两个LP11模式分别输入到少模光纤时，从解复用器输出端相应端口输出的光功率最大,即实现模式解复用。最后改变复用器的结构参数来计算该器件的容差比，计算出该器件实现模式转换以及解复用效果最好的拉锥长度分别为3.88 cm和3.8931 cm。

提出一种基于光学相干层析成像(OCT)技术的水凝胶三维打印精准控制方法，利用OCT在线定量评价，通过迭代降低设计与打印间形态差异，提高了水凝胶打印的可控性和稳定性。实验结果显示，该方法能够准确地定量表征水凝胶三维打印支架的结构特征，并基于OCT表征结果的相关函数精准控制打印，使得支架平均孔隙尺寸与设计值的偏差从30%降低到2%。研究表明OCT技术可为组织工程中支架设计与表征、三维生物打印过程控制等提供具有潜力的精准化工具。

作为一种新近发展的无透镜成像技术，PIE(ptychographical iterative engine)不但保持了传统相干衍射成像方法装置简单、使用方便等优点，克服了视场受限和收敛速度慢等缺点，还具有成像范围可扩展、收敛速度快、抗噪声能力强等优势，在光学、X射线和电子束等领域得到了广泛关注并开展了大量研究，是一种有可能在大范围内替代现有相位成像技术的新方法。主要介绍了PIE方法的技术背景、技术现状、相关应用及面临的问题和可能的发展方向。

相位恢复与定量相位成像是光学测量与成像技术领域的一个重要课题。传统干涉测量法依赖高度相干光源的干涉叠加，干涉装置复杂，测量环境要求苛刻，引入的散斑噪声极大地限制了传统干涉测量法在显微成像领域的应用。光强传输方程(TIE)作为最具代表性的相位恢复方法之一，为定量相位成像提供了一种新的非干涉手段。近些年来，该方法在国内外得到广泛研究与关注，发展迅速，成果显著，在自适应光学、X射线衍射光学、电子显微学、光学显微成像等领域展现了巨大的应用潜力。从光强传输方程的基本原理、方程求解、光强轴向微分的差分估计、部分相干成像与光场成像等几方面综述了光强传输方程在光学成像领域，特别是定量相位显微成像领域的研究现状与最新进展，并针对现存问题以及今后的研究方向提出了建议。

通过调制入射光的振幅和相位，形成特殊结构分布的照明光以提高数字全息显微记录系统分辨率，结合结构光的特性设计了明场和暗场记录系统。明场记录系统中，在利用振幅型正弦光栅和随机散射元件调制入射光波前，将超出衍射极限的物体高频信息调制到系统截止频率以内，这部分信息可以通过成像系统被记录。数字再现过程中，将其与低频信息合成，可使再现像分辨率得到提高。在暗场记录系统中，通过在空间光调制器上加载相息图改变入射光的振幅和相位分布，分别用拉盖尔-高斯涡旋、径向艾里以及携带涡旋相位的径向艾里结构光照明物体，结合暗场聚光镜的应用，提高系统的分辨率和对比度。

光场相机成像模型与参数标定方法是拓展光场应用的理论基础和关键环节，已成为计算光场领域的研究热点。不同于传统相机的成像原理，光场相机通过新颖的光学系统将场景中的光线按照某种给定关系与图像传感器像元进行对应，实现对三维空间中光线位置和角度信息的采样与记录，可通过计算摄影学恢复场景的三维结构。利用微透镜阵列分析了光场相机标定的成像模型和参数化模型，比较了不同物理参数设置对光场采样结果的影响；分析了光场相机的光线提取与校正方法、参数标定模型、误差定义与精度度量等主要问题，对光场相机参数标定方法进行了归纳和总结。

回转椭球波函数在有限空间域和无限空间域内都是一组完备正交函数集，适合分析孔径尺寸有限的实际光学系统。线性正则变换是一种重要的时频分析工具，同时菲涅耳变换也是一种特殊的线性正则变换，因此线性正则变换可以模拟一个光学系统。研究了有限空间域和有限频域条件下的回转椭球波函数的补偿线性正则变换，以补偿线性正则变换模拟一个二维光学系统，并以回转椭球波函数作为信号函数，分析了信号通过该系统的能量损失情况，根据椭球波函数本征值性质，其本征值反映了椭球波函数的能量保存比。数值计算结果表明信号函数通过该系统的能量比与通过函数本征值的能量比的估计值一致，表明了该方法的有效性。

基于拉格朗日不变量法则，与经典光学成像系统分辨率对照，分别对自干涉非相干数字全息(SIDH)成像系统的横向以及轴向分辨率展开讨论。通过系统放大率及点扩展函数半峰全宽的计算，从理论上给出系统横向和轴向分辨率，以及系统分辨本领判断准则的具体数学表达式。并与经典光学成像系统对比，指出当全息记录面位于来自物光点的两束球面光波光斑的完全重合处时，自干涉非相干全息成像系统的横向超分辨率提高了一倍。引入压缩感知数值重构算法改善系统轴向分辨率，并给出相应的数值模拟及实验结果。研究结果对自干涉非相干数字全息术在成像、测量以及光路设计方面具有重要的指导意义。

针对新查表法（N-LUT）在计算彩色三维场景全息图时,查找表占用的存储空间大且计算速度较慢的问题，提出了深度和波长补偿N-LUT算法（DWC-N-LUT）快速生成彩色三维场景的全息图。将组成三维场景的点云分割为具有特定深度的一系列二维图像，并由提前存储的深度补偿因子计算某一深度二维图像红色（R）通道的基元条纹图（PFP），通过平移此PFP获取物光点R通道在全息面上的复振幅分布。利用波长补偿因子直接得到物光点绿色（G）通道和蓝色（B）通道的复振幅分布。用飞机模型和汽车模型进行的数字模拟实验表明：DWC-N-LUT法能够准确表现彩色三维场景的颜色和深度信息；物光点的复振幅引入随机相位可以有效降低再现像的相干噪声；DWC-N-LUT法与N-LUT法相比，查找表的存储空间减小了10倍以上，计算速度提高了约22%。

针对光纤周界安防系统入侵信号的非线性、非平稳性和间歇性等特点，提出了一种时域与频域特征相结合的方法，对光纤周界安防系统入侵振动信号进行识别与定位。采用计算嵌入维数方法，确定信号的最小分帧长度，因而能够较好地保留信号时间序列内在的动力学特性；提出了对入侵振动信号两级判定识别方法，利用短时能量和短时平均过零率特征来判断是否有振动信号产生，依据振动信号各层小波系数的能量分布特点来识别入侵信号，该方法有效地降低了周界安防系统的漏识率和误识率；为提高入侵信号定位的准确性，采用小波域贝叶斯自适应阈值对入侵信号作降噪处理，将重建的信号转换到频率域来确定入侵信号的位置。通过实验验证了所提方法的有效性。

高功率光纤激光系统具有转换效率高、光束质量好、结构紧凑、维护方便等优点，在科学研究、工业加工等领域有重要的应用价值。与激光相比，高功率超荧光光纤光源具有无弛豫振荡、无模式竞争、时域稳定性好等特点，有望成为新型高亮度光源的技术方案之一，在工业加工、超连续谱产生等方面获得重要应用。

超连续谱（SC）激光光源在生物医学、光谱学、计量学和环境科学等领域有重要应用前景，特别是光谱特征与大气传输窗口相匹配的超连续谱激光光源，在自由空间通信、大气遥感、环境监测等与大气传输相关的应用领域中尤为重要。近年来，在短波红外光谱成像领域，2~2.5 μm超连续谱激光光源作为主动照明光源逐渐受到人们的重视，推动了国内外多家科研机构对该波段内高亮度相干超连续谱激光光源的不懈研究。