采用纳秒脉冲激光对铜/铝/铜三层薄片结构进行焊接，分析焊接速度对焊缝成形、微观组织与接头力学性能的影响。结果表明：较低的焊接速度容易引起气孔和裂纹等接头缺陷，较高的焊接速度造成焊缝中的气孔聚集于界面，合适的焊接速度有利于获得良好的熔透深度和较少的缺陷；焊缝中存在CuAl₂、Cu₉Al₄与Cu₄Al₃等铝/铜二元化合物，且焊缝中生成的化合物的种类与焊接速度有关；当焊接速度为21 mm·s^-1时，界面较少的缺陷和钉状焊缝使得接头具有的最大剪切力为95.1 N。接头发生了三种断裂：焊点撕裂、焊缝剪切+熔核拔出复合断裂以及熔核拔出失效，焊点边缘的裂纹及脆性相是焊点撕裂失效的原因，界面处焊缝边缘的铜/铝化合物和气孔缺陷是复合断裂的原因，较浅的熔深和界面化合物导致了熔核拔出失效。

有机发光显示屏(Organic Light Emitting Display, 简称OLED)是一种具有诸多优点的显示器, 目前被广泛应用于电子设备中, 但其使用寿命极易受水汽及氧气的影响。采用激光封装能有效解决这一问题, 但玻璃焊接存在裂纹、气孔等缺陷。本文采用大族激光完全自主研发的WFD100焊接系统, 借助测温仪研究了激光功率对焊缝形貌及焊接过程中温度变化的影响。结果表明: 在合适的热输入工艺参数下, 能获得成型良好的接头形貌, 随着激光功率的增大, 接头出现裂纹缺陷。

介绍了绿光激光器的发展现状及应用前景,对绿光激光焊接工艺进行了研究,并与传统近红外激光焊进行对比。在不同激光峰值功率、脉冲宽度下,测试激光焊接紫铜的焊缝成型。结果表明,随着激光峰值功率、脉宽的增加,绿光激光焊接紫铜的焊缝熔深、熔宽随之增加。绿光激光焊接紫铜最大熔深0.5 mm,由于光斑较小,更适合0.2 mm紫铜搭接焊。相比传统近红外激光焊接,绿光激光焊接焊点一致性良好、表面光滑美观、无飞溅。

采用高功率半导体激光作为加热热源, 在不锈钢上进行填丝焊, 研究了激光功率、焊接速度、送丝速度、气流量等工艺参数对焊缝宽熔、熔深的影响。结果表明, 合理的工艺参数可以获得均匀美观的焊缝形貌。经过大量实验发现, 在激光功率P＝1 800～2 300 W, 焊接速度vw＝20～40 mm/s, 气体流量Q＝15 L/min, 送丝速度vf＝30～60 mm/s时能获得良好的焊接效果。另外与光纤激光填丝焊相比较, 半导体填丝焊焊缝更宽, 表面均匀光滑, 更适合用在装配间隙大的工件中。

采用915 nm的半导体激光与1 070 nm的单模光纤激光复合焊接3003铝合金, 研究发现当热传导机制占主导作用时, 可以改善熔池的流动状态, 有利于内部气泡的上浮, 获得良好的焊缝成形。复合焊后焊缝较单一光源的焊缝熔深、熔宽要大。通过改变半导体与光纤激光热输入的不同能量配比, 可获得四种焊缝截面形貌, 并对焊缝形成机理进行了详细分析。

通过溶剂热法合成了石墨烯-硫化镉(G-CdS)复合材料。利用X 射线衍射仪、透射电子显微镜和紫外可见光谱仪对G-CdS复合材料的结构、尺寸、形貌和吸收特性等进行了表征，结果表明硫化镉量子点的平均尺寸为7 nm，且较为均匀地附着在石墨烯上。利用单光束Z-扫描技术研究了G-CdS复合材料在波长为532 nm、脉冲宽度为30 ps激光作用下的三阶非线性光学特性，结果表明G-CdS复合材料具有正的非线性折射率和饱和吸收特性，其三阶非线性极化率为4.36×10^-12 esu，非线性吸收系数为-6.54×10^-11 m/W。与硫化镉量子点相比三阶非线性特性有较大改善。

通过化学吸附法制备了金/多壁碳纳米管复合材料.采用X射线衍射仪、透射电子显微镜和紫外可见光谱仪对复合材料进行表征,制备的金纳米颗粒平均粒径为6 nm,且均匀分散在碳纳米管表面.在脉冲宽度为30 ps、波长为532 nm的激光光源激发下,运用Z扫描技术分别研究金/多壁碳纳米管复合材料和多壁碳纳米管的三阶非线性光学性质.实验结果表明:金/多壁碳纳米管复合材料呈现正的非线性折射效应和饱和吸收性质,其三阶非线性极化率χ(3)为1.89×10-12 esu,比多壁碳纳米管高2.6倍.

采用皮秒Z扫描技术研究了两种不同中心金属取代的酞菁配合物2,9,16,23四(对羧基苯氧基)酞菁钴(pHPcCo)和2,9,16,23四(对羧基苯氧基)酞菁锌(pHPcZn)的非线性光学性质，并从离域电子共轭结构理论和共振、非共振增强理论进行了分析.结果表明:吸电子能力强的金属离子Zn2+ 取代的pHPcZn的吸收带相对于Co2+ 取代的pHPcCo略有红移；两种样品均具有正的三阶非线性极化率，共振增强使得pHPcZn和pHPcCo的三阶非线性极化率在532 nm条件下比1 064 nm条件下增强了近两个量级，中心金属离子强的吸电子能力使得pHPcZn的三阶非线性极化率大于pHPcCo，并在532 nm激发时，χ(3) 具有最大值1.76×1010 esu.

利用稳态和瞬态光谱技术研究了人工组装锌卟啉(ZnP)苯桥(BB)铁卟啉(Fe(Cl)P)超分子体系中给体三线态到受体的能量传递及其机理。结果表明体系中存在着由给体ZnP三线态向受体Fe(Cl)P的超快能量传递过程,在室温和低温下通过激发给体ZnP,其单线态的激发能经由系间窜越过程使其三线态布居,在受体Fe(Cl)P存在的情况下,位于给体三线态的激发能经由桥联分子B传递到受体Fe(Cl)P,室温下传递速率为7.2×105 s-1。由于体系中给体到受体之间的空间距离约为2.5 nm,由给体受体直接耦合引起的传递机理可以排除,由桥联分子媒介的超交换机理是该能量传递过程的主要物理机理。

主要采用吸收光谱、荧光光谱和皮秒Z-扫描等实验方法研究了三种不同取代基的卟啉化合物5,10,15,20-四对羟基苯基卟啉［T(4-HP)P］、5,10,15,20-四对酯基苯基卟啉［T(4-EP)P］和5,10,15,20-四对溴苯基卟啉［T(4-BrP)P］的光学及非线性光学性质,并从离域电子共轭结构理论和共振、非共振增强理论进行了分析。结果表明,强给电子基团取代的T(4-HP)P的吸收和荧光发射带比弱给电子基团取代的T(4-EP)P及吸电子基团取代的T(4-BrP)P有明显红移;三种样品均具有正的三阶非线性极化率χ(3),强的给电子能力和共振增强使得T(4-HP)P的三阶极化率比T(4-BrP)P增强了近两个量级,并在532 nm光激发时,χ(3) 具有最大值6.81×10-10 esu。