为提高激光除漆效率与质量, 采用响应面分析法对激光除漆后基体表面粗糙度进行优化研究。通过建立激光除漆工艺参数二次多项式回归模型, 验证模型适应性, 进一步对比分析最优参数除漆后的基体表面性能。结果表明, 激光功率与激光频率对基体表面粗糙度影响显著, 扫描速度与扫描次数对表面粗糙度影响较小。当2024铝合金基体的油漆厚度为100 μm时, 响应曲面分析法得出的最优参数为: 激光功率45 W、激光频率400 kHz、激光扫描速度600 mm/s、扫描次数6次。试验测得除漆后基体表面粗糙度Sa为1.739 μm, 仿真与试验误差率仅有0.6%。对比发现, 激光除漆后基体表面宏观形貌高低不平、存在激光扫描痕迹, 表面粗糙度Sa从1.319 μm增加到1.739 μm。从微观层面发现基体表面存在钝化层与隆起的熔融物, 局部区域更加光滑平整, 基体化学成分没有改变。激光除漆后基体显微硬度从平均141.59 HV降低到130.37 HV, 腐蚀速率由原来的0.008 852 0 mm/a减小到0.002 340 4 mm/a, 基体显微硬度降低, 耐腐性提高。虽然激光除漆后基体表面形貌与表面性能改变, 但对基体的再利用以及油漆的再涂装没有影响, 研究内容可为改进激光除漆工艺提供参考, 以减少基体损伤并获得更好的除漆效果。

研究了激光不同入射角度对油漆去除深度、表面形貌与粗糙度的影响。通过改变激光束与样品的夹角完成不同角度的激光除漆试验，以2024铝合金为研究对象，检测分析表面油漆去除效果。相同条件下，油漆去除深度随激光入射角度的减小呈先增加后减小的趋势，当激光入射角为70°时，达到最大油漆去除深度。在激光能量密度为5 J/cm²时，激光入射角70°相比于40°情况下，油漆去除深度增加160.57 μm，这种差值会随着油漆厚度的增加而更加显著。同时，激光入射角度会改变样品的表面粗糙度，当激光入射角为70°时，获得最小的表面粗糙度，仅比初始表面粗糙度增大0.438~0.812 μm。改变激光入射角可以降低烟羽在激光传输方向的长度与烟羽粒子浓度，减小激光能量损失。当激光能量密度为0.5~2 J/cm²时，除漆机理主要是烧蚀效应，当激光能量密度大于2 J/cm²时，则是烧蚀效应与热膨胀效应共同发挥作用。

激光微纳连接技术是实现微纳米结构、电子元器件批量化生产的基础，是微纳制造领域的关键技术。在简要介绍微纳连接技术的应用需求和主要技术方法的基础上，重点对微纳尺度的激光连接技术进行了分析和论述。首先介绍了激光连接技术的尺寸范围，然后根据其工艺特性的不同选取三种典型的激光微纳连接技术，即激光微焊接，微纳尺度的激光软钎焊和激光植球，分别论述该三种技术的加工原理及特点、工艺参数和应用现状。通过对激光微纳连接技术工艺参数的研究和应用现状的总结，探讨激光微纳连接技术在航空航天、微电子封装、医疗器件等领域的重要应用，并对激光微纳连接技术的发展方向和未来研究工作进行了总结。

在相位敏感的改良Hanbury Brown-Twiss(HBT)方案中,热光散斑图包含样本的复透射系数的振幅信息和相位信息。基于此特性,本文提出了一种测量样本的复透射系数及样本厚度的方法。研究结果表明,在样本粗糙程度较小的情况下,通过加入厚度已知的定标层以增加约束条件,就可以从散斑图中提取样本不同位置处的复透射系数,尤其是其相位信息,从而可以计算相对应的样本厚度。计算精度取决于从散斑图中提取的信息量,提取越多,测量越精确。

针对微/纳机电系统(MEMS/NEMS)零部件加工制造难题, 研究具有亚衍射极限空间分辨率的飞秒激光双光子聚合加工方法, 搭建钛蓝宝石飞秒激光微纳加工系统, 对液态聚合物材料进行飞秒激光双光子聚合加工工艺试验研究。结果表明: 随着激光功率的降低, 单个固化点的尺寸减小, 加工分辨率提高; 扫描步距减小, 所加工工件的表面粗糙度数值减小, 但加工效率降低。基于CAD软件设计出微米墙和纳米线构成的三维微纳结构, 利用飞秒激光双光子聚合加工得到该三维微纳结构实物, 通过优化工艺参数加工出直径小于100 nm的纳米线, 从而证明飞秒激光双光子聚合加工方法为微/纳器件的制造提供了一种有效方法。

根据多光束干涉原理制备了非本征光纤法珀(FP)型传感器,用于测量在液体中传播的超声波,分析了传感器灵敏度和幅频特性的影响因素,研究了其输出信号的特征。用镀膜的石英膜、尾纤端面和空气腔形成FP干涉腔。建立了传感器参数确定的方法,对石英膜的幅频特性进行了理论分析和实验验证。最后,建立了非本征光纤FP超声测量系统,讨论和验证了不同工作点状态对系统输出信号特征的影响。实验结果表明,本文制备的非本征法珀型超声传感器可以进行液体中超声的测量;传感器的一阶谐振频率为140 kHz,灵敏度为0.005 nm/Pa。该传感器的输出信号特征决定于工作点状态及输入信号的调制深度,当工作点位于工作曲线的线性区中点时,输出信号的灵敏度最高;当过调制时,输出信号出现倍频,可以扩大测量范围。

自由空间光通信将成为未来通信一种可行且非常具有吸引力的通信手段.光束的捕获、跟踪和对准是自由空间光通信中必须解决的关键技术之一.本文介绍了自由空间光通信终端机中ATP系统的工作原理,详细论述了实现ATP系统功能的硬件和软件的设计,并给出了该系统性能测试的结果.