多激光粉末床熔融（ML-PBF）采用多束激光并行加工，是提高制造效率和大尺寸零件整体化增材制造的有效方法。但不同的激光束实际工作时参数难以保持一致，特别是激光功率会存在偏差，其中多激光搭接区最为关键。笔者通过设置4组差值为10、20、30、40 W的激光功率组合，探究了激光功率对ML-PBF制备的GH3536镍基高温合金搭接区组织和性能的影响。结果表明：成形试样的致密度最高可达99.6%，但搭接激光功率增大不仅会导致致密度降低至99.3%，孔隙率超过0.08%，还会导致γ相的衍射峰向大角度偏移，晶格常数降低。同时，随着搭接激光功率增大，搭接区内的晶粒尺寸由14.57 μm增大至17.23 μm，大角度晶界占比由36.66%上升至55.91%。搭接区内残余应力随着搭接激光功率的增大而先降低后升高，在激光功率相差30 W时降至最低值43.8 MPa。搭接区硬度随着搭接激光功率的增大而降低，由297.3 HV3降低至291.1 HV3。4组激光功率组合下制备的试样的极限抗拉强度在792.9~830.9 MPa范围内，当激光功率相差10 W时强度达到最高值，延伸率为23.7%。增大搭接激光功率会降低ML-PBF的熔凝稳定性并增大温度梯度，进而对搭接区内的微观组织、残余应力以及零件的力学性能产生影响。

采用激光选区熔化成形了DD91镍基单晶高温合金的单条熔道，研究了激光功率和扫描速度对单道形貌、晶体取向和微观组织的影响规律。结果表明：当铺粉层厚为30 μm时，在激光功率290～305 W、扫描速度500～700 mm/s工艺窗口内，熔道连续平稳且光滑平直，熔池扁平规则，可为单晶组织的稳定生长提供保障。当熔池与单晶基板冶金良好时，熔池内晶体能够延续基板的取向沿[001]定向外延生长，但熔池对流可使晶体生长方向产生2°以内的小角度偏差，并在熔池顶部发生柱状晶向等轴晶的转变，产生杂晶缺陷。熔池底部、两侧和中部都存在大量沿[001]生长的柱状枝晶，一次枝晶臂间距为0.6～0.8 μm，实现了沿单晶基板的外延生长，但中部晶体形态转变为纺锤状；熔池顶部晶粒为细小胞状结构，生长方向由[001]转变为[100]，这主要是顶部凝固时热量更多地沿扫描方向(平行于基板)传递导致的。研究结果可为激光增材制备大尺寸单晶组织提供参考。

针对目前图像特征匹配中存在不同程度误匹配的问题, 提出了一种KAZE结合感知哈希的图像匹配算法。首先采用KAZE算法提取图像特征点并匹配, 然后使用感知哈希算法筛选提纯初始匹配对, 最后运用随机抽样一致(RANSAC)算法再次筛选, 得到最终的匹配结果。在Mikolajczyk标准图像集上的实验结果表明, 该算法在图像发生旋转缩放、光照变换、模糊以及JPEG压缩等变化下均能够保持较高的匹配正确率, 具有良好的可靠性和鲁棒性。

基于相位的立体匹配是双目投影光栅相位法中的重要步骤，但传统的相位匹配方法在处理高分辨率图像时因存储空间大大增加，难以达到匹配速度与精度的平衡。文章提出了一种基于多尺度分析的快速相位立体匹配算法，采用分层匹配的策略，对预处理后的左右绝对相位图进行降采样以生成图像金字塔，利用低分辨率的视差匹配结果以预测下一层视差，以此降低下层高分辨率图像的视差搜索范围，达到匹配速度与精度的平衡。实验结果表明，所提算法在保证精度的情况下能有效提升相位立体匹配速度，实现高分辨率相位图快速准确的立体匹配。

详细研究了Gamma-Gamma 湍流信道大气闪烁、信道衰落及瞄准误差对差分相移键控(DPSK)相干光通信系统误码性能、信道容量和中断概率等指标的影响。自由空间光通信(FSO)系统采用基于马赫-曾德尔调制器(MZM)和马赫-曾德尔干涉仪(MZI)的DPSK 调制/解调结构，通过广义超几何方法分析推导出有关平均误码率、平均信道容量和中断概率的闭合表达式并简化分析。在Matlab 平台下进行模拟仿真，实验结果表明，系统的平均误码率和平均信道容量随湍流程度的增强而减弱；信道容量的提升可以通过增加带宽或减小抖动方差实现；当瞄准误差过大时导致中断概率增大，严重影响系统的通信性能。

对高超音速飞行器在大气中飞行时所产生的湍流脉动气动光学效应进行了理论分析与计算.根据CFD计算流场时所使用的湍流模型及其控制方程，推导出流场的折射率脉动方差控制方程.用统计方法，求出该脉动流场的系综平均光学传递函数及相位均方差，从不同角度描述了湍流脉动的气动光学效应.计算结果表明，气动光学传输函数的幅度响应函数具有低通特征，使所获得的图像发生像模糊，而相位响应函数则导致红外成像相位非线性偏移.此外，在相同飞行高度下，马赫数越高，图像模糊越严重.电弧风洞实验结果验证了本文理论分析的正确性.

：针对高超音速飞行器在大气中流动时所产生的气动光学效应进行定性和定量的分析与计算。通过对高速湍流流场N-S 方程的CFD 求解，得到在不同飞行参数下，飞行器外围流场的各种参数分布；再运用变折射率流场的光线追迹法，得到红外光在该非均匀变折射率流场中的传输路径；最后应用傅里叶光学理论，结合数值分析方法，计算得到高速湍流流场的气动光学效应传输函数。计算结果表明，气动光学传输函数的幅度响应函数具有低通特征，使得图像发生像模糊；其相位响应函数具有非线性的特点，导致红外成像非线性偏移。本文所得实验结果与理论分析相吻合。

针对超音速飞行器在大气中飞行时所产生的湍流脉动气动光学效应进行了理论分析与计算,并对气动模糊图像进行了复原。首先根据计算流场时使用的湍流模型及其控制方程,计算脉动流场气动光学效应所对应的点扩散函数。计算结果表明,气动光学点扩散函数的幅度响应函数具有低通特征,使目标图像成像模糊。在相同飞行高度下,马赫数越高,图像模糊越严重。通过把气动光学效应传递函数应用于风洞实验吹风前图像,并将得到的气动模糊图像与吹风后实测图像的对比,验证了理论点扩展函数的正确性。最后,提出了一种改进的Landweber迭代图像复原方法对气动光学效应进行了校正。该方法在每一步迭代时对松弛因子进行修正,具有较快收敛速度和更好的复原效果。

从理论上研究部分相干光被一环形透镜聚焦,在焦点附近的轴上点的光强分布.研究结果表明,当部分相干光被一环形透镜聚焦时,最大聚焦光强不在几何焦点,而是位于透镜与几何焦点之间,出现焦移现象.并且,焦移量不仅依赖于透镜外半径的菲涅耳数,还依赖于部分相干光的空间相干度和中心拦截比.透镜的菲涅耳数越小,焦移越大;部分相干光的空间相干度越低,焦移越大.当菲涅耳数一定时,环形透镜的中心拦截比越大,焦移越大;当空间相干度很小时,情况就变得比较复杂.

从理论上研究部分相干光束经透镜的聚焦.研究结果表明,在几何焦平面的光强分布不仅依赖于入射部分相干光束的光强分布,而且还依赖于入射光束的空间相干度.据此,提出了一种控制部分相干光束的空间相干度,在几何焦平面获得平顶部分相干光强分布的新方法.