采用20kWCO2激光器,设计了一组试验方法,研究光致等离子体对焊接深度和聚焦光束的影响,探讨高功率CO2激光焊接时光致等离子体的屏蔽机制。研究表明,光致等离子体显著改变了聚焦光束的形态,使其焦点下移、光斑扩大,等离子体的这种透镜效应随着等离子体的上升而增强。相对于等离子体吸收,等离子体的透镜效应是等离子体屏蔽的主要机制。

为了有效地解决方向固定-相位可调型偏振控制器偏振盲区问题，同时实现对该偏振控制器输出光束偏振态的快速实时控制，采用三波片级联的偏振控制器，设计了新的偏振控制算法，通过分步逼近算法粗调以及比例-微分算法细调相结合的方法，降低了偏振控制算法的复杂度，提高了偏振控制的速度。结果表明，该偏振算法有效地控制了输出光束的偏振态，使其始终在目标偏振态附近，且该偏振控制器的响应速度在10ms量级。在增加反馈系统的基础上，该偏振控制器达到了实时快速稳定地控制输出偏振态的目的。

为了解决非定域干涉同心圆环图像的圆心和半径的精确提取问题, 提出了一种基于图像取反的暗亮环兼顾的算法, 以点光源非定域干涉同心圆环为对象, 在平滑降噪预处理基础上, 利用霍夫圆变换获得参考圆心, 以参考圆心为基础分别在其x方向和y方向上[-50, 50]像素范围内每隔5 pixel取一条强度轮廓线, 每一条强度轮廓线取反后, 分别实现暗环和亮环峰位坐标的精确识别, 再利用圆回归拟合得到系列圆心和半径, 通过系列圆心和半径的平均运算实现图像最终圆心和半径的精确提取。结果表明, 靠近中心的3个亮环和3个暗环各自的圆心坐标非常接近, 相对于总平均值的最大偏差为-3.7 pixel, 即相对于总平均值的最大相对偏差为-0.15%, 重复性很好; 相邻两个圆环半径平方比值相对于实际比值的误差在-4.18%~0.36%之间变化, 验证了算法的可行性。该研究对实现自动化检测、提高测量精度是有帮助的。

介绍用SG法制备了ZnO/TiO2多层薄膜的方法,研究了在几种还原性气体中的气敏透射光谱,发现其对氨气具有优良的选择性,且其光学透过率在一定浓度范围内随氨蒸气浓度增加而显著地单调上升,敏感波段扩展到整个可见光区域。这是一种有实用价值的气敏光纤传感材料。讨论了该多层薄膜的气敏光学机理和高选择性的机理。

为了研究激光谐振腔的模式分布，采用基于有限元矩阵的分析方法，对圆形镜谐振腔进行了计算分析，并验证了该方法的可行性和有效性。在此基础上，对腔镜单元的合理划分进行了研究。通过拟合相对误差与单元格划分精细程度的关系求出合理单元格数，进行了实例计算和分析，结果符合较好。结果表明，该方法使激光谐振腔模式的分析更加精确和方便。

为了研究高斯-谢尔模型光束的偏振特性，采用交叉谱密度矩阵的方法，研究了该光束通过聚焦光学系统的偏振特性，得到了完全偏振和完全非偏振光束保持偏振度不变的条件，并给出了通过聚焦光学系统后传输平面偏振度实现均匀分布的条件。结果表明，聚焦光学系统中偏振度在焦点位置附近有明显的起伏变化；焦点位置上的偏振度等于其在自由空间传输时的远场稳定偏振度。该研究对激光传输领域具有重要的理论和现实意义。