PSD位置特性与光斑及背景的关系研究

分析了ＰＳＤ作为二维位置传感器的优越特性，给出了理论上反偏状态下的ＰＳＤ的定位特性与光斑的关系，解释了在信号光源强度较弱时的位置坐标向中心靠扰的实验现现象，理论和实验结果符合得很好，并由此将背早光划分为漫射型和集中型，进一步建立了背景光影响下的位置误差估算公式以及消除背景影响的算法。  

快速成形激光光斑半径补偿算法的研究

快速成形系统生成的切片轮廓含有大量的奇异点和非常小的轮廓环，这是传统数控技术中的刀具半径补偿算法所不能妥善处理的，为此提出了一种新的快速成形激光光斑半径补偿算法，它基于补偿后的线段方向必须与原始轮廓线段方向一致的判据，先将原始轮廓进行修整，删除不符合判据的轮廓点并根据需要添加相应的顶点，然后再进行半径补偿，从而保证了补偿轮廓无畸变失真和与原始轮廓的一致性，该算法是一个简单迭代过程，效率很高。  

LOM技术中激光光斑半径的自动补偿算法

详细论述了分层实体制造技术中激光光斑半径的自动补偿问题，从实体截面轮廓边界的特点出发，根据截面上各轮廓顶点的凹凸性，轮廓边界的内外性及走向等，快速确定激光光斑半径的补偿矢量，从而为快速成形制造过程中激光光斑半径的自动补偿创造了条件。  

无衍射光束参数的透镜变换

论述无衍射光束的基本参数的确定，提出用望远系统来改变无衍射光束参数的新方法，给出了各参数的变换公式，利用该方法可灵活方便地获得所需无衍射光的无衍射距离和中心光斑半径。  

激光辅助切削温度场的三维有限元仿真

激光加热的温度场受材料性参数、工件几何形状、激光器功率、光斑形状及移动速度的影响，分析激光辅助立铣淬硬钢的工况，提出简化的计算模型，进而将非稳态传热方程化为稳态的传热控制方程，应用三维有限元法，对激光流动加热45^#钢的温度场进行了仿真，经过对不同光斑形状、移动速度、光斑温度对温度场的影响，归纳了激光加热的特点，对激光辅助加工工艺参数的选择提出了建议。  

无衍射J0光束的理论分析

由同一锥面上的平面波叠加,给出无衍射第一类零阶贝塞尔光束(无衍射J0光束)的解.利用衍射积分理论,导出平面波通过轴棱锥后的光场分布.数值模拟轴上光强和横截面光强的分布,结果证明无衍射光束的最大准直距离的模拟结果与几何光学近似完全吻合.同时,讨论光束半径和轴棱锥棱角对最大准直距离的影响.  

双包层光纤激光器泵浦源的光束整形及耦合系统

为了提高双包层光纤激光器泵浦光的耦合效率,对泵浦光采用直角棱镜组进行了光束整形、空间滤波、非球面镜聚焦。实验测得滤波小孔尺寸为2mm×0.8mm时,聚焦光斑为325μm×200μm,系统的耦合效率为38％。该系统适当改进后可用于实施百瓦级光纤激光器的泵浦实验。  

四象限探测系统信号光斑的优化设计

分析了四象限探测系统角误差形成的原理。深入研究了探测器角误差形成原理与光斑位置、大小和探测器面积的关系,证明光斑半径r小一些有利于提高误差信号Ux、Uy的测量精度,r大一些则有利用扩展Ux、Uy的测量线性区。从与误差信号测量误差关联的原理误差及与信噪比SNR有关系统误差出发,提出了光斑大小优化设计的问题,得出实际设计的光斑大小稍大于探测器有效半径的1/2有助于改善系统性能,并通过相关系统研制稳定性跟踪试验给予验证。  

激光制导炸弹导引头的光电建模

激光制导炸弹导引头能否正确提取激光光斑信号是激光制导炸弹正常工作的关键，它与激光指示器对目标的照射能力、激光在大气中的传输以及导引头相对激光光斑的位置等条件密切相关。根据激光制导炸弹导引头的结构和工作原理建立了激光导引头探测激光光斑的数学模型，并通过仿真得到了激光光斑在炸弹典型投放条件下的变化规律。  

激光光斑及束腰光斑尺寸的测量研究

激光光斑尺寸和激光束腰光斑尺寸是标志激光器性能的重要参数，也是激光器在应用中的重要参量。用CCD作为探测传感器，可以更精确地测出激光器的光斑尺寸和束腰光斑尺寸，克服了传统测量的繁杂过程，并用计算机控制及数据处理，测量精度由原来的10μm提高到2μm，为激光器性能研究和光信息处理提供了一种新的方法。