为了对Yb ∶YAG晶体荧光性能进行调控以使其更好地应用于高能脉冲型激光器，结合密度泛函理论和晶体场理论，对掺杂调控后的Yb ∶YAG晶体的电子结构、光谱学性质进行了理论计算，分析了不同粒子掺杂和占据格位情况下Yb ∶YAG晶体的荧光性能，并在此基础上计算配方完成晶体生长实验、制备样品进行荧光性能测试验证。结果表明，通过以上过程掌握了Yb ∶YAG晶体荧光寿命等参数的调控方法，共掺Cr后的Yb ∶YAG荧光寿命可以从1.18 ms降低至0.94 ms。该研究为Yb ∶YAG晶体实现高能脉冲激光应用奠定了理论和实验基础。

为了提高汉字激光打标效率,结合笔画跟踪算法和贪心算法,给出了一种振镜式汉字激光打标优化算法。该算法首先提取出汉字的连续笔画,然后运用贪心算法获得汉字笔画最优输出路径,最后按最优路径实现激光打标。结果表明,该算法减少了激光大跳跃次数,提高了汉字激光打标效率。

为了明晰光丝距离对激光填丝焊接过程影响规律, 采用高速摄像、外观检查、宏观金相等方法, 对3种光束模式下不同光丝距离与激光堆焊关系进行了理论分析和实验验证, 得到了光丝距离对焊丝熔化、熔滴过渡、熔池波动和焊缝凝固的稳定性影响数据。结果表明, 光丝位置由相交(-5mm)向相离(+5mm)变化时, 熔滴过渡经历"液滴→液滴+液桥→液桥→液滴+液桥"阶段; 相同光丝距离时, 单光束激光模式、双光束激光串行模式和双光束并行模式的焊缝熔深依次降低, 甚至出现焊缝偏移和无熔深现象; 单光束模式和双光束串行模式对焊丝熔化和熔池的影响规律近似, 但双光束并行模式下具有特殊性; 单光束激光焊接时, 随着离焦量的增加, 焊缝的熔深由最大值409.8μm迅速减小到282.6μm; 双光束激光串行模式时, 焊缝的最大熔深仅为328.4μm, 随着离焦量降低而减小, 但正离焦量为焊缝截面呈现不对称状态; 双光束激光并行焊接模式时, 焊丝偏向小功率激光束时, 焊缝无熔深; 随着焊丝向大功率激光束移动, 形成仅有226.5μm小熔深焊缝。该研究为铝合金激光增材和焊接提供了参考。

研究探讨了硅酸铝强化铝基复合材料的激光切割工艺对切口宽度及热影响区的影响.研究发现,2000WCO2激光在1～8m/min速度下切割厚度1～4.2mm复合材料时,可以得到全切透、宽度小的切口和较小的热影响区.由于激光切割时的热作用,热影响区显微组织不同于复合材料本体,硅酸铝细微发生了部分熔化,在随后冷却中出现了富硅析出相.