大气光谱学和光学中的光声技术

描述了用于红外，可见光和紫外光谱研究的连续和脉冲激光光声变仪的设计标准，讨论了气体分子的吸收谱和喇曼谱，激光与气体的相互作用，多成分气体的动力学和驰豫过程等的测量方法；给出一系列实验结果以阐明光声谱技术和各方面应用的优点。     

激光射击模拟器的光靶信噪比研究

现行激光射击模拟器在稍强的光背景下，接收光靶往往工作不正常．显示器出现误报．提高光靶信噪比，有效地拣出信号，成为激光射击模拟器推广应用的重要课题。该文在对激光射击模拟器接收光靶、激光信号以及噪声特性分析的基础上、针对现行激光射击模拟器存在的问题，提出将光栏滤波理论应用于激光射击模拟器中，采用干涉滤波和光栏滤波相结合等方法，提高了光靶的信噪比．     

X光激光

本文简要叙述了X光激光原理，介绍了可以或可能实现X光激光的主要方案以及到目前为止国内外已经成功的X光激光实验，并对未来X光激光的发展及应用前景作了简要的展望性评价。     

富勒烯铅纳米材料光限幅实验

应用倍频Nd:YAG脉冲激光，在波长为532nm，脉宽8ns，重复频率10Hz的条件下，测量了富勒烯铅纳米材料的光限幅特性。     

激光治癌理论与方法

阐明激光与生物组织的相互作用机制，介绍激光治癌的方法和原理，并对激光治癌的适应症作了简要说明．     

基于激光视觉的大尺寸测量系统的研究

应用多个激光点结构光传感器对大尺寸工件横断面进行扫描，形成多个光切平面；拟合各个光切面上离散点为空间椭圆曲线，求出光切面中心的空间三维坐标，由此确定大尺寸工件轴线的直线度，并计算出横截面几何形状。提出了一种大尺寸工件直线度激光视觉测量方法，推导了数学模型，进行实验研究并给出实验结果。     

单光镊光阱力分析

在几何光学近似下，利用光线追踪法分析了激光微束作用于微粒的作用力，数值计算中考虑了激光微束的具体结构对光阱力的影响。分析表明：相对折射率和激光束腰对光阱力有重要影响，另外激光波长和微粒大小对光阱力也有一定影响。     

355nm激光诱导乙烯酮分子离解的光声研究

用光声方法观测乙烯酮分子的激光诱导离解以及研究离解碎片ＣＨ２（Ｘ＾３Ｂ１）的动力学。实验结果说明在３５５ｎｍ强激光辐射下，乙烯酮的非线性吸收只能诱导乙烯酮母体分子和（或）离解碎片的多光子离子化，这是造成光声信号随激光能量升高而降低的原因。     

物面倾斜对激光三角位移测量精度影响的研究

在高精度激光三角法位移测量中，被测物面的倾斜对测量精度影响很大。本文利用光散射原理研究了物面倾斜角与激光三角位移计光电接收面上会聚光斑的光能质心的关系，进而推得了物面倾斜角与相应的倾斜误差间的关系式。实验结果与理论预计基本一致。在此基础上提出了校正倾斜误差的方法。     

三维计算机视觉系统中的结构光快速定标

利用DLT模型及简化模型，导出双相机单激光系统定标模型，巧妙地设计适用于单双相机系统的透明定标薄板，实现从单摄像机到双摄像机的快速定标。整个方案简单快速有效，定标精度达像素级。方案还可推广到多相机多激光源系统。     

可实现特殊激光微加工工艺的控制系统

以发动机气缸内表面作为激光微加工对象,基于半导体二极管泵浦YAG激光器的声光调Q技术,研制出可满足特殊激光微加工工艺要求的激光微加工设备控制系统.通过对运动控制卡MC8041A及自制的激光调Q控制卡的软件编程,实现对设备机械运动系统以及激光调Q信号输出的控制.运动控制卡控制各轴伺服电动机运转;激光调Q控制卡接收安装在旋转轴上的高精度增量式旋转编码器的反馈脉冲,对其进行计数、分频后,输出所需激光调Q信号.借助于激光调Q控制卡对激光头旋转运动和激光器单个激光脉冲输出的协调联动控制,形成单脉冲同点间隔多次激光微加工工艺,实现对发动机气缸内表面高效、高质量的微加工.     

激光在圆锥形小孔孔壁上的多次反射吸收研究

在假设小孔为圆锥形的基础上，按照几何光学理论，通过跟踪光线在小孔内的多次反射轨迹，研究了激光在圆锥形小孔孔壁上的多次反射吸收，计算了小孔孔壁通过多次反射吸收的激光功率密度，分析了孔壁的多次反射次数、聚焦透镜的焦距以及圆锥形小孔的顶角等因素对小孔孔壁上的激光功率密度分布的影响．计算结果表明：小孔孔壁上吸收的总激光功率密度主要取决于激光在小孔孔壁上前几次反射；在小孔上部，孔壁吸收的总激光功率密度主要取决于直射到小孔孔壁上的激光功率密度；孔壁的多次反射只对小孔下部孔壁上的激光功率密度分布有影响．小孔的形状、尺寸取决于小孔孔壁上吸收的激光功率密度大小．小孔孔壁上吸收的激光功率密度与小孔的形状、深度和大小之间存在一个自我调节和自我适应的过程．孔壁上吸收的激光功率密度愈大，小孔的深度和直径也愈大，锥顶角愈小，小孔孔壁上吸收的激光功率密度分布还与聚焦透镜的焦距有关．在保证激光焊接所需要的激光功率密度的前提下，采用长焦距的聚焦透镜，有利于把激光能量直接导入工件材料内部。     

Preliminary study on theory and experiment of photo-mechanics manufacturing based on laser thermal stress

Mechanics effect of laser thermal stress is a new manufacturing technology, which uses thermal stress by high power laser acted on the surface of metal material to produce stress field. The technologies such as sheet metal formation by laser thermal stress, measurement by laser scratching and measurement by XRD （ X-ray diffraction ） are formed based on mechanics effects of laser thermal stress. The mechanisms of sheet metal formation by laser thermal stress, measurement by laser scratching and measurement by XRD are analyzed, and the theory of photo-mechanics manufacturing and detecting technologies based on laser thermal stress is originally put forward, whose experiment is primitively researched, and the manufacturing theory by mechanics effects of laser thermal stress is established.     

投影系统多独立光源散斑抑制

在激光投影系统中,散斑问题造成图像质量的严重下降。基于光源角度多样性散斑抑制原理,分析了多颗独立光源实现最有效散斑抑制的条件。通过理论计算得到某条件下多颗独立激光光源间的最小相对空间夹角,并搭建实验平台验证了多独立光源实现角度多样性散斑抑制的效果。实验结果表明,多颗独立光源在合理分布空间相对位置的情况下,可有效降低屏幕上的散斑对比度、实现散斑抑制。     

基于超级电容的B/KNO3激光点火数值模拟

为了研究B/KNO₃（硼/硝酸钾）药剂基于超级电容驱动的激光点火规律,建立了从超级电容驱动激光二极管到激光辐照加热药剂全过程的激光点火时域模型,分析了放电电压和超级电容容值及等效电阻对激光点火延时的影响,基本揭示了基于超级电容的B/KNO₃激光点火特性和规律.仿真结果表明,随超级电容放电电压、容值的增加及超级电容等效电阻的减小,激光输出功率与能量均显著增加,激光点火延迟时间缩短,点火能量显著下降.仿真结果可为基于超级电容的激光快速点火设计提供依据及技术支撑.     

NURBS图形激光雕刻算法及其嵌入式实现

为了实现非均匀有理B样条(NURBS)图形的激光雕刻,推导了显式有理多项式的NURBS表达式,并在此基础上研究了NURBS图形激光雕刻算法,然后在基于DSP/BIOS的实时嵌入式平台上实现了NURBS图形激光雕刻控制系统.实验结果表明,高性能嵌入式平台能够满足算法的空间和时间需求,实现复杂NURBS图形激光雕刻.     

强激光烧蚀铝靶实验及数值模拟

为研究强激光对金属铝靶的毁伤效应及作用规律,进行了不同能量强脉冲激光烧蚀铝靶实验。采用纹影高速照相技术,观察了激光作用铝靶过程中形成的溅射产物和冲击波流场,获得了不同激光能量作用下铝靶的烧蚀特征。建立了强激光烧蚀铝靶的2维计算模型,对脉冲激光作用铝靶过程进行了数值模拟计算,获得了激光脉冲能量对铝靶烧蚀深度的影响规律。对连续强激光大光斑烧蚀铝靶过程进行了数值模拟计算,对比分析了有重力和无重力作用下烧蚀深度以及烧蚀形貌特征。结果表明,在重力作用下烧蚀深度小于无重力作用下的情况,而烧蚀面积大于无重力作用下的烧蚀面积。      

激光深熔焊接小孔内等离子体的反韧致辐射吸收研究

在假设小孔为圆柱形的基础上，通过跟踪光线在小孔内的多次反射轨迹，对激光深熔焊接过程中小孔内等离子体的反韧致辐射吸收进行了研究，计算了小孔孔壁上吸收的激光功率密度，分析研究了孔壁的多次反射次数、聚焦透镜的焦距以及小孔直径等因素对孔壁上的激光功率密度分布的影响．计算结果表明：小孔孔壁通过等离子体的反韧致辐射吸收的激光功率密度主要取决于等离子体对直射激光的反韧致辐射吸收，小孔孔壁的多次反射光只对小孔下部孔壁的激光功率密度分布有一些影响．随着聚焦透镜焦距的增大，小孔孔壁上吸收的激光功率密度峰值减小，但分布区域向小孔深处推移．最后，对小孔孔壁上吸收的激光功率密度与小孔的尺寸之间的关系进行了讨论．小孔的尺寸取决于孔壁上吸收的激光功率密度大小．激光功率密度越大，小孔直径越大。     

激光强化半钢轧辊的实验研究与温度模拟

从实验角度分析了半钢轧辊表面经过激光相变硬化处理后的性能改善情况，着重讨论了改变工艺参数对激光淬火效果的影响。利用数值模拟的分析手段对轧辊在激光辐照之下经历的热循环过程作了详细描述，说明了辊面激光淬火的原理，对光斑附近区域的温度梯度分布作了分析，初步探讨了激光淬火裂纹形成的原因。     

激光非晶化处理的研究

本文采用5～10kW高功率和高扫描速度的CO_2激光束在铸态共晶试样上第一次获得了激光非晶态.用金相显微镜和扫描电镜分析了激光非晶态熔区的组织特征及转变的过程.用显微硬度计检测了激光非晶化熔区的硬度分布,并研究了成分、冷却条件及不同激光工艺参数对熔区硬度分布的影响.用X射线衍射分析了激光熔区的表层白亮组织,确认了非晶态的存在.