建立了半导体侧面泵浦固体激光介质内泵浦光能吸收分布情况的数值模型。模拟计算了不同泵浦参数下棒状介质和板条介质内泵浦光能的吸收分布,计算结果和有关实验结果符合得很好。得出了半导体侧面泵浦机构中介质尺寸、介质吸收系数和半导体激光器发光面到介质泵浦面距离这三个参数对泵浦均匀性的影响,比较了棒状介质和板条介质在半导体侧面泵浦应用中的优劣。

开发研制了一种基于8098单片机的高精度激光脉位控制器,充分利用8098单片机强大的输出/输入和中断功能,提供精确的、可调的脉冲激光电源触发信号,精确控制激光器的脉冲输出,可以实现激光脉冲的PPM调制.即可以控制两台激光器同步工作,也可以控制两台激光器交替工作.

为了进一步减小白宝石（Al2O3）高反镜在强光辐照下的热变形，提高光束质量，研究了白宝石高反镜厚度、直径尺寸对热变形的影响。采用以极坐标表示的热传导方程和热变形公式来描述白宝石高反镜的温度场分布和位移场分布；在有限元分析软件中建立数值计算模型，并计算了不同厚度、直径尺寸下的温度场和位移场，得到了热变形随厚度尺寸和直径尺寸变化的规律。结果表明，影响白宝石高反镜反射面峰谷值变化的主要因素是温度，而尺寸变化对温度和刚度均有影响；选择合适的高反镜直径和厚度尺寸，可以有效降低镜面温升，同时得到合适的轴向结构刚度，从而减小反射镜镜面热变形。该研究结果对强光辐照下白宝石高反镜尺寸设计和选择具有一定的参考价值。

为了研究激光冲击Ti-6Al-4V钛合金下的表面纳米化和微观结构的演变特性，采用短脉冲Nd：YAG激光器对Ti-6Al-4V钛合金表面分别进行了激光冲击实验，得到了不同激光冲击次数下钛合金表面的微观组织和相应表面硬度。随着激光冲击次数增加，晶粒尺寸逐渐减小并形成纳米晶粒；冲击3次以上时，纳米晶数量明显增多、尺寸分布更加均匀，表面出现取向更加随机的等轴纳米晶；冲击5次后，随着冲击次数增加，钛合金表面纳米晶粒尺寸没有出现明显降低的趋势，始终保持50nm~130nm；不同冲击次数下纳米层的深度不会明显增加，纳米层深度约为15μm~20μm；冲击次数5次以上后，钛合金表面硬度趋于稳定，最大值约为525HV~530HV。结果表明，Ti-6Al-4V钛合金表面纳米化程度随着激光冲击次数的增加而提高；在5次激光冲击后钛合金表面的纳米化程度达到渐饱和状态，表面具有分布较好的纳米晶和较高的硬度。这表明多次激光冲击钛合金表面可以实现晶粒从微米级向纳米级转化。

为了研究激光喷丸对中高温条件下Ti-6Al-4V钛合金残余应力、微观硬度及金相组织演变的影响，采用高功率、短脉冲Nd：YAG激光器对Ti-6Al-4V钛合金表面进行了激光冲击，并将冲击后的试样分别置于400℃，500℃，550℃和600℃的温度下进行了1h的保温处理。利用X射线衍射仪对强化区域的残余应力进行了检测，通过扫描电镜及透射电镜对微观组织进行表征，探究了强化效果与晶粒尺寸、位错运动间的联系。结果表明，激光喷丸处理在试样表层诱导产生较大幅值残余压应力，显微硬度提高；经550℃热处理1h后，残余应力影响层深约为100μm；经400℃、600℃热处理1h后，试样表层微观硬度分别下降了8.3HV和20.1HV；热处理后，晶粒尺寸总体呈现增大趋势。激光喷丸处理可以有效提高Ti-6Al-4V钛合金中高温力学性能。