随着飞机蒙皮“部分褪漆”维修理念的提出，多漆层结构激光除漆的可控性值得关注。基于响应面分析方法，建立了激光参数（光斑搭接率、激光功率及扫描次数）与可控性指标（漆层去除厚度、表面粗糙度）间的数学模型，分析了激光多参数耦合作用对可控性指标的影响规律。结果表明：激光参数对漆层去除厚度的影响顺序依次为扫描次数、激光功率、光斑搭接率，且均为正相关；表面粗糙度随光斑搭接率的增大而减小，随激光功率的增大而增大，扫描次数对表面粗糙度的影响具有峰值效应。验证试验结果表明：响应面模型可为厚度精度为±5 μm的激光可控除漆提供参考。基于响应面分析方法建立的多漆层结构激光可控清除数学模型，可为飞机蒙皮漆层的激光可控清除提供方法指导与理论支撑。

超材料研究从提出至今历经20余年, 得到了突飞猛进的发展, 其中,超材料吸波特性是研究热点之一。针对此研究热点, 简述了超材料吸波体的提出, 综述了超材料吸波体的发展, 重点介绍了几种基本类型的超材料吸波体, 如加载集总元件的超材料吸波体、多单元或多层结构超材料吸波体、多类型材料复合超材料吸波体, 最后展望了超材料在隐身技术中的应用前景, 并给出了超材料隐身技术走向实用化所面临的若干挑战及发展建议。

在低能X射线成像中，荧光串扰是影响光纤耦合电荷耦合器件（CCD）/互补金属氧化物半导体（CMOS）型高分辨平板探测器空间分辨率的主要因素。基于界面全反射对荧光串扰的抑制作用，提出一种双层结构高分辨闪烁屏。双层闪烁层间通过低折射率耦合介质耦合，调节耦合介质折射率可控制上层闪烁屏与耦合介质界面间可输出的荧光角度，达到抑制荧光串扰、提升闪烁屏探测空间分辨率的目的。基于点扩散函数理论的仿真结果表明，与同等厚度的单层闪烁屏相比，所提双层结构闪烁屏可实现更高的空间分辨率。X射线成像实验结果进一步验证了应用双层结构闪烁屏对提升探测器空间分辨率的有效性。

利用COMSOL软件, 基于射线追踪方法建立粉末层中激光能量吸收行为的三维介观尺度模型, 研究Ti6Al4V粉末粒径、粉末层厚度、粉末空间分布和粒径分布对激光选区熔化工艺中能量吸收率的影响, 并探究激光能量在粉末层中的传输规律。结果表明, 粉末粒径在5～60 μm之间时, 密排堆垛粉末层能量吸收率在63.06%～63.24%之间; 松散随机堆垛粉末层能量吸收率增加到69.37%～70.46%之间, 其能量吸收率沿扫描路径波动值在粉末粒径由20 μm增大到25 μm时, 从0.68%骤增到1.99%。粉末层能量吸收率对粉末粒径变化不敏感, 但考虑SLM扫描过程中能量吸收的稳定性, 应控制粉末粒径小于25 μm。在密排堆垛粉末层中, 粉末层激光能量吸收主要发生在粉末层表层, 渗透深度为30 μm左右, 在粉末层一倍粉末粒径深与基底处, 存在由孔隙中能量积累造成的吸收率陡增。松散随机堆垛粉末层中能量渗透深度为两倍粉末粒径左右, 故最优铺粉厚度为两个粉末粒径。粒径高斯分布与均一分布的粉末层能量吸收率分别为69.2%与70.3%, 存在相互替代可能性。研究结果可为激光选区熔化工艺中粉末材料的制备提供一定的理论依据。同时, 其计算模型可推广到其他粉末材料对激光能量的吸收率计算。

提出了一种表面刻有一对互补开环谐振器(CSRR)的45°扇形基片集成波导谐振腔(SSIWR), 设计并制作了一款结构紧凑且具有高选择性的双层双频平衡带通滤波器。分别利用具有带通特性的CSRR和谐振腔内的TM220模实现了差模双频响应; 模式间的耦合以及缺陷地结构(DGS)的引入使得滤波器在通带附近产生4个传输零点, 提高了带外抑制。此外, 通过平衡结构以及优化的馈电位置, 实现了良好的共模抑制。滤波器的中心频率为10.13 GHz和10.83 GHz, -3 dB带宽为140 MHz和150 MHz, 两通带内的共模抑制分别超过了30.36 dB和29.87 dB, 实测结果与仿真结果基本一致。

结合茂名外场观测数据以及气象要素再分析数据,对台风外围环流影响和局地海陆风环流(SLBC)影响下沿海地区的大气边界层(ABL)结构识别方法和特征规律展开研究。利用气象要素探空数据和微脉冲激光雷达(MPL)观测数据进行了大气边界层高度(BLH)识别方法的适用性分析,提出了一种新的基于微脉冲激光雷达的BLH识别方法,以有效提高复杂边界层结构情况下激光雷达识别BLH结果的准确性,进而分析了受大尺度和局地环流影响的ABL结构以及BLH的时空变化特征。结果表明:沿海地区在没有大尺度天气系统的控制时,局地SLBC的影响较为显著,会使ABL出现多层复杂结构,BLH表现出波峰和波谷交替出现的日变化规律;BLH开始增长的时间一般出现在白天的陆风-海风转换时刻,最大值一般出现在正午气溶胶层顶的位置,即2 km左右;BLH下降的时间通常伴随着夜间的海风-陆风转换,最小值一般出现在夜间残留层以下稳定边界层顶的位置,低至500 m左右。而台风外围环流控制下,局地SLBC引起的局地对流现象会被抑制,ABL昼夜交替的空气上升、下沉运动减弱甚至消失,整个ABL内气溶胶垂直分布较为均匀,BLH与气溶胶层顶基本重合,维持在2 km左右,BLH变化波动不大且没有比较明显的日变化规律。

手性螺旋结构液晶由于其固有的布拉格反射特性可以广泛应用于滤波器件中。结合模板化技术, 研究了单层结构的多波长蓝相液晶滤波器, 通过多次液晶重灌工艺, 分别制备了具有2个和3个反射峰的液晶滤波器, 验证了设计的可行性, 且各反射波长和带宽与设计参数具有很好的一致性。同时研究了单层结构的带宽可调胆甾相液晶滤波器, 通过向胆甾相液晶模板中多次灌入反射峰在模板本征反射峰中心波长周边的胆甾相液晶, 实现单层胆甾相液晶滤波器的带宽拓展。实验结果表明: 多波长液晶滤波器中心波长与设计的中心反射波长最大偏移量仅为16 nm, 胆甾相液晶的带宽可拓宽96%,并且可以继续拓宽。上述单层手性螺旋结构液晶滤波器制成工艺均具有良好的可扩展性和重复性。

为了得到激光熔覆Ni35WC11涂层的最优工艺参数,采用单因素控制法,以激光功率、送粉量、扫描速度三种工艺参数作为控制变量,将熔覆层的稀释率、高度和宽度作为参考指标,进行了正交极差分析。结果表明:送粉量、扫描速度、激光功率对参考指标的影响逐渐减小;通过单因素和正交分析得到的最优参数为激光功率为1500 W,送粉量为2 g/s,扫描速度为4 mm/s。根据该参数制作样本,得到的熔覆层硬度为710 HV左右,自腐蚀电位为-0.72 V,自腐蚀电流密度为0.96 A/cm 2,表明了在最优参数下得到的熔覆层硬度高、组织均匀、耐腐蚀性强。

以冷却速率为切入点, 研究激光热处理球墨铸铁过程中, 不同冷却速率、功率密度和交互时间对球墨铸铁硬化层的影响。通过理论计算, 利用不同的功率密度和交互时间获得了不同的冷却速率分布, 对QT600-3球墨铸铁进行激光表面热处理。结果表明, 在激光加工过程中各组参数表面温度在1 500~2 500 ℃, 并且实际冷却速率与理论计算相比误差在6 %左右, 各组硬化层中都能出现熔凝区, 但深度、硬度和晶粒分布均有不同。各组深度变化由0.5~0.8 mm, 显微硬度变化由800~ 1 100 HV0.1, 晶粒由混乱粗大到均匀细小。熔凝区显微组织和硬度值受冷却速率影响最大, 其他区域由于离表面的距离较大, 各组冷却速率均大幅缩减, 趋于一致, 所以硬度变化并不明显。硬化层深度与冷却速率呈正比关系, 随冷却速率不断增加而逐渐加大, 在保证激光能量密度相同的前提下, 功率密度较交互时间对硬度层深度影响更大。