推导了“菲涅耳衍射透镜相位变换”及“透镜相位变换菲涅耳衍射”两种光学单元所遵从的约束关系,并基于此提出了一种分数相关尺度畸变不变识别方法。数值模拟试验结果表明,对于一个尺度畸变的待识别输入,当传统相关已无法正确识别时,该方法仍能够较好地识别畸变目标。

同轴吹气结构辅助吹气对飞秒激光深孔加工效率有着重要影响，但在加工过程中存在排渣效果较差等情况。为了提升排渣能力，采用ANSYS CFD软件分别仿真了同轴吹气、旁轴吹气以及双路吹气的流场分布，并设计双路辅助吹气实验平台，进行了理论分析和实验验证，取得了微孔内部及周围的动态流场和流速矢量分布，以及同轴、旁轴和双路吹气结构辅助下微孔加工后孔口形貌。结果表明，双路辅助吹气不但可以提升加工效率，同时也有助于工件表面洁净度的提升，对飞秒激光高效深孔加工的实现有着重要意义。

为了在钛合金表面加工高质量的微小结构，探究不同因素对表面质量的影响规律，利用纳秒激光开展钛合金Ti6Al4V加工实验研究。通过3维显微镜和共聚焦显微镜测量了不同参数下的钛合金工件加工表面形貌，利用正交实验和单因素分析法探究扫描速率、激光功率、扫描线间距对加工形貌和粗糙度值的影响规律。结果表明，在低功率、高速率、大线间距条件下，材料去除不连续，加工表面呈现间断的凹坑结构；随着功率的增加、加工速率的降低和线间距的减小，材料去除逐渐连续，加工后材料表面质量得到明显改善；选择激光功率24 W、扫描速率2000 mm/s、线间距0.01 mm的参数在钛合金表面成功加工出宽度500 μm、深度140 μm的阵列微沟槽结构。该研究对激光加工钛合金表面微小结构具有较好的实用价值。