对现有折射率的测量技术进行分析, 提出了一种测量两种透明介质间微小折射率差的新方法。首先, 介绍了微小折射率差干涉测量方法的原理, 并对该测量原理利用Zemax光学仿真软件进行了理论模拟论证。该实验中首先, 采用热键合技术制备包含两种被测量材料的组合平板; 其次, 利用干涉测量仪及外光路测量样件界面区域不同入射角下的光程差; 再者, 利用几何光学中的折射定律, 推导折射率分布与干涉光程差的关系式。最后, 通过二次曲线拟合获得正入射时的光程差微小变化值、换算得到样件两种材料的折射率差值。实验测量了1 at.%Yb3+: :YAG晶体与YAG晶体的热键合样品的折射率差, 测量值为5.41×10-5, 测量系统精度10-7量级。结果表明: 该测量方法原理简单、操作简便, 测量精度高。

用数字梯度敏感法(DGS)测量了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)板的张开型应力强度因子(SIF)。用DGS方法测量了PMMA板裂纹附近应力集中区的应力梯度（或偏转角）。此方法先用数字图像相关法(DIC)测量了透明试件裂纹尖端附近的全场位移，再根据光弹效应获得光线在透明固体应力集中区的全场偏转角，在平面应力条件下，偏转角可以与应力梯度建立联系从而获得应力集中区的应力梯度。由应力梯度场测量了裂纹尖端的应力强度因子。在应力强度因子的求解过程中提出了一种迭代最小二乘拟合应力梯度场的方法，此方法可同时得出应力强度因子与裂纹尖端位置。将实验结果与理论值进行了比较，结果显示数字梯度敏感方法准确地测量了复合型应力强度因子。

近年来，透明材料的激光透射焊接成为国内外研究的热点。本研究通过在透明材料界面制备低熔点薄膜来增大透明材料对激光的吸收率，从而实现双透明材料的激光焊接。本文构建了一个 3D数值模型，数值模拟结果与实验测试吻合较好。另外，还研究了激光焊接过程中温度场的变化过程，并对进一步研究了激光焊接工艺参数对温度场的影响。