为了获得奥氏体不锈钢在液压支柱钢表面激光熔覆的最佳工艺参数，选取工艺参数激光功率、扫描速度、送粉速度为输入变量，将熔覆层质量作为评价指标建立数学模型，设计了16组正交实验。利用自适应混沌粒子群算法进行寻优，对熔覆层宏观形貌和显微组织进行实验分析，验证优化后的工艺参数的合理性与准确性，并将综合评价值相近的两组试件进行对比。结果表明：激光功率为1200 W、扫描速度为13 mm/s、送粉速度为1.72 g/min是最佳的工艺参数组合；采用自适应混沌粒子群算法对工艺参数进行优化，能够有效地改善熔覆层的宏观缺陷和表面性能，证明了该优化算法在激光熔覆领域应用的可行性。

随着消费类电子、电动汽车和储能等领域的迅猛发展, 亟需提升以锂离子电池为代表的二次储能设备的能量密度, 而正极材料是提升锂离子电池能量密度的关键。富锂锰基层状氧化物正极材料(LRM)因具有极高的理论比容量(>350 mA·h·g-1)和可逆比容量(>250 mA·h·g-1)被认为是最有前途的锂离子电池正极材料之一。然而, LRM正极材料的首次Coulombic效率低、倍率/性能差以及快速的电压和容量衰减等问题, 严重阻碍了其产业化应用。本文介绍了LRM正极材料的晶体结构及电化学机理等方面的研究进展, 分析了LRM存在的问题及起因。重点从形貌设计调控、掺杂、包覆、缺陷结构设计、梯度成分设计、层状/尖晶石异质结构构建以及电解液添加剂等方面全面介绍了LRM正极材料的改性策略, 以期望为LRM正极的未来发展提供思路和指导, 最终促进LRM正极材料的实际应用。

工艺参数是决定铝合金激光焊接质量的关键因素。因此，在保证焊缝形貌质量优良的前提下，提出一种响应面与粒子群（RSM-PSO）的组合算法，探究2 mm厚6061铝合金薄板激光焊接最优工艺参数。基于Design-Expert 10.0软件进行光纤激光焊接试验设计，以焊缝塌陷和薄板弯曲变形为响应，建立了焊接参数多元线性回归模型，分析了各工艺参数对焊接质量的影响，并采用粒子群智能算法进行优化。结果表明：本研究试验条件下，扫描速度和离焦量的交互作用对焊缝塌陷影响比较大，激光功率与扫描速度对薄板变形量的影响比较大。优化后的最佳工艺参数组合为激光功率2629 W、扫描速度6.85 mm/s、离焦量-0.18 mm。此参数下，6061铝合金薄板塌陷深度仅为85.66 μm，弯曲变形也处于较低水平，为1.2 mm，表明该算法所寻参数可有效提高焊接质量。

为了获得激光熔覆FeCrNiSi粉末在Q690上的最佳工艺参数，提出了一种基于响应面法（RSM）与第二代非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）的激光熔覆参数优化方法。通过设计响应面法中的Box-Benhnken试验方案，搭建输入变量（激光功率、扫描速度、送粉速率）与响应值（稀释率、热影响区深度、显微硬度）之间的代理模型，运用NSGA-Ⅱ对工艺参数进行寻优，结果表明，激光功率为1950 W，扫描速度为19 mm/s，送粉速率为2.4 r/min时，获得最优参数，在此条件下熔覆后的试件的稀释率降低了22.4%，热影响区深度减小了17.9%，显微硬度增大了4.2%。

数字像面全息显微技术中, 记录过程引入的噪声限制了轴向测量的精度和可靠性。目前对于抑噪方法的研究, 主要针对高频噪声。因此提出了一种针对数字像面全息显微技术的降噪方法, 不仅抑制高频噪声, 对噪声的低频部分也有抑制作用, 提高重构相位的信噪比。这种降噪方法对数字像面全息显微图进行优化, 实现途径为利用二维经验模态分解中, 第一层本征模态函数与全息图干涉条纹灰度信息契合的特点, 提取第一层本征模态函数实现优化。应用优化后的像面全息图, 实现重构, 求解相位, 测量样本表面形貌。应用优化方法对标准纳米台阶的表面形貌进行测量, 对比并分析优化前后全息图的频谱以及测量的高度图, 证明优化方法在保证对微结构表面形貌实现可靠测量的基础上, 降低了数字像面全息显微技术的重构相位噪声。

具有高度均匀的光墙的三维暗斑对于诸如三维暗斑显微和三维暗斑俘获等方面的应用具有很强的研究价值。提出了一种产生在各个方向被光均匀包围的三维暗斑的新方法。在该方法中，一束双环形状的径向偏振光和一束单环形状的角向偏振光被非相干地叠加到一起形成复合光束。当两个光束具有适当的强度比时，复合光束聚焦后可以产生一个被均匀光墙包围的三维暗斑。和单一一束双环形状的径向偏振光聚焦的结果相比，聚焦复合光束所产生的三维暗斑的光墙的均匀度可以被提高2倍以上。