为了研究Cr,Tm,Ho:YAG激光器输出功率的影响因素,采用改变可控因素冷却水温的方法,获取激光器的抽运阈值和输出功率的变化,并分析了冷却温度、频率及功率的关系。结果表明,激光器阈值随着温度及频率的升高呈增长状态,冷却温度及重频的增加都将导致激光器输出效率的降低;在重频为20Hz时,激光的输出功率达到10.1W,光纤末端的输出功率为7.3W,总的耦合率为72%;在单脉冲能量2.0J~2.5J、重频20Hz~25Hz下,对人体肾部结石能够达到预期的粉碎效果。

为了研究激光扫描焊接汽车板的工艺方法，采用4kW光纤激光器对0.7mm镀锌板与0.8mm冷轧板SPCC两类汽车板的激光扫描焊接工艺进行了理论分析和实验验证，得到了板间间隙、激光功率、扫描速率等对焊缝成形及强度的影响规律。结果表明，当选取板间间隙0.1mm~0.2mm、激光功率3000W~3400W、焊接速率不小于3m/min等适当参量进行焊接时，焊缝质量可满足电子束及激光焊接接头欠缺质量分级指南C级标准，且强度高于母材。选取合适的工艺参量时，激光扫描焊接在无保护气的作用下可得到高质量的焊缝。

为了解决6.0mm厚5183铝合金激光焊接气孔问题，采用IPG双楔形镜旋转摆动焊接头进行激光平板对接焊，通过改变扫描模式、扫描频率、扫描振幅等摆动焊接参量进行激光焊接试验，研究了激光摆动工艺对厚板铝合金非穿透焊接接头质量的影响规律，找出最优工艺参量并进行了验证试验。结果表明，激光摆动焊接的铝合金焊缝外观形貌显著改善；除直线扫描模式下有少量气孔外，其余4种扫描模式（顺时针圆、逆时针圆、数字8和无穷大）实现基本无气孔；焊缝截面气孔率随着扫描频率和扫描振幅的提高显著减少，当扫描频率大于200Hz和扫描振幅大于2.0mm时，能得到基本无气孔焊缝；6.0mm厚铝合金对接最优工艺参量为无穷大扫描模式，扫描频率300Hz，扫描振幅3.0mm，可得到无气孔、抗拉强度271MPa、为母材强度88%的对接接头。激光摆动焊接法显示出了良好的应用前景。

为了研究激光-熔化极惰性气体保护焊（MIG）复合法焊接铝合金时激光、电弧两种热源各自的作用，得出二者最佳耦合效果，采用观察接头显微组织、焊缝截面形貌等手段，分析了激光、电弧各自对焊缝的影响。在此基础上，进一步测定焊缝气孔率、力学性能等参量，探索了能量分配比例对焊接接头性能的影响规律。结果表明，激光-MIG复合焊接6061铝合金时，控制电弧、激光能量比在0.9附近，辅以合适工艺，获得的焊接接头气孔率仅为1.5%，抗拉强度291MPa，达母材的82.9%，符合工程需求。此研究对不同厚度的铝合金复合焊具有普遍指导意义。

为了研究高斯激光束经过一种双平凸薄透镜组构成的复合光学系统的聚焦特性,采用矩阵光学方法,得到了高斯激光束经复合光学系统聚焦后光斑半径和像距的计算公式,结合数值计算分析了系统中各参量的变化对复合光学系统的稳定性和束腰处光斑半径的影响,并进一步讨论了高斯激光束经复合光学系统的聚焦特性。结果表明,通过控制各相关参量的取值,复合光学系统会比较稳定,能够获得较小的光斑半径;并通过实验测量,实现了聚焦半径约为2μm的突破,证明了理论分析的正确性。该研究为全固态激光器进一步的实验设计提供了依据。