设计了一种多阶段水下图像增强模型，可以同时将空间精细纹理和高级上下文信息两种特征融合。模型由三个阶段组成，前两个阶段采用编码器-解码器结构，第三阶段则采用并行注意子网，所提模型可以同时学习空间细节和上下文信息两种特征，并且引入了监督注意力模块，能够加强特征学习，还设计了一个跨阶段特征融合机制用来巩固前后子网的中间特征。最后将所提模型与其他水下增强模型在同一测试集上运行，从运行结果得出，所提模型处理后的水下图像在主观视觉效果和客观评价质量上均优于大部分对比算法，在Test-1测试集上，峰值信噪比和结构相似度分别达到了26.2962 dB和0.8267。

液晶空间光调制器（LCSLM）加载计算全息图实现激光分束时，会在焦平面处产生零级光干扰，为了解决这一情况，提出一种加载达曼光栅灰度图至液晶空间光调制器的方法，利用相消干涉，从而消除零级光干扰。基于模拟退火算法，求解出相位转折点集，在VirtualLab中进行仿真模拟，利用MATLAB软件编写生成达曼光栅灰度图的脚本文件，搭建基于硅基液晶空间光调制器（LCOSSLM）的验证系统，对调制效果进行测验。结果表明：通过加载达曼光栅灰度图进行激光分束，在CCD视场内明显去除了零级光干扰，且实际分束效果与仿真模拟结果相近，在一维五分束下的分束均匀度达97.190%，优于GSW算法生成的光栅形式全息图的调制效果。以大光点间距进行一维二、七分束的效果观测，分束均匀度分别达98.453%、96.820%，又进行二维分束观测，测量分束均匀度可达95.436%，且均未在CCD视场内观测到零级光。

为研究飞秒激光加工硬脆透明材料时存在的“微裂纹”与“诱导条纹”等共性工艺问题，利用飞秒时间分辨泵浦探测阴影成像技术，对飞秒激光多脉冲烧蚀石英玻璃过程中的电子动力学过程进行成像，分析了激光脉冲电离材料初期（700 fs之前）等离子体丝的演化情况。多脉冲诱导微结构的存在使成丝区域分布在微结构的两侧与光脉冲传播的轴线方向，前者主要是由微结构侧壁对光脉冲的折射造成的，而后者则是由微结构底面与侧壁形貌不同导致的光程差引起的。实验结果揭示了多脉冲加工过程中脉冲串诱导微结构对后续光场的重塑效应，该效应影响了等离子体成丝区域与能量沉积的分布，这是共性工艺问题产生的核心机制。

飞秒光纤激光器具有脉宽极短，瞬时功率高，对加工材料无选择性等特点，被广泛应用于精密微孔制造领域。为此，提出了一种高精度轨迹可调光束扫描系统，利用电机控制偏转光楔组和平行平板组相对于激光光轴的角度，再通过聚焦透镜缩小光斑，实现精准控制下飞秒激光的旋转扫描，解决了目前高深径比、倒锥孔加工困难的问题。将该系统应用于汽车喷油嘴油孔加工，实现了加工孔径的孔径为25~800 μm，孔径误差≤±2 μm；在锥度孔加工中可实现微孔锥度-5°~+5°；实现了深径比为20∶1的微孔加工。

汽车喷油嘴的喷油孔加工一般使用工装夹具进行定位并建立坐标系，工装夹具制造精度和安装误差会导致孔径、孔形以及孔的位置与理论值有较大的偏差，从而影响喷油嘴工作的可靠性，这对柴油机的整体性能、排放指标的稳定性甚至柴油机工作的可靠性产生严重影响。基于此，提出了一种基于多特征点匹配算法的高精度自适应定位技术。通过在真实的燃油喷嘴上测量若干（最少6个）特征点的空间位置，以模型中给出的特征点测量数据为基础，计算实际工件与理论模型在机床坐标系下的精确定位参数，以此计算工件上所有待加工孔的机床参数。实验结果表明，工件定位精度小于等于0.1 mm。该定位技术能有效减小孔加工偏差，是解决燃油喷嘴定位精度的一种有效可行的方案。

针对熔覆成型件表面粗糙的难题，提出了在成形过程中对熔覆层侧壁进行飞秒激光精密加工的方法，重点研究了精密加工过程中飞秒激光的能量密度、能量分布、光斑重叠率对熔覆层侧壁粗糙度的影响规律，结果表明：当焦平面处飞秒激光的能量为高斯分布，加工得到的熔覆层侧壁表面粗糙度Ra＜3 μm时，激光能量密度介于0.12~0.34 J/cm²之间；当能量为平顶分布并且加工后熔覆层侧壁表面粗糙度Ra＜3 μm时，最佳能量密度范围为0.13~0.66 J/cm²；同等参数条件下，平顶能量分布激光加工得到覆层侧壁粗糙度小于能量高斯分布时的粗糙度数值。熔覆层侧壁粗糙度随光斑重叠率的增加先减小后增大，实验获得的最佳重叠率范围为78%~85%。