激光弯曲成形相对于传统成形工艺的优势已逐渐被人们所认识,但目前应用该技术的最大障碍是如何将工艺参数与最终成形相联系.数值模拟技术为解决该问题提供了有效手段.概要介绍了最近几年来有关激光弯曲成形的数学物理模型最新进展.指出了未来应重点研究的几个方向.

综述了光波在湍流大气的传输过程中产生的相位间歇现像的研究现状.其中包括自适应光学与隐蔽相位的存在性、隐蔽相位的计算、间歇点的探测与统计分布、波阵面的重建方法的理论与实验研究.

在分析自动送粉式激光熔覆材料加入方式、粉末颗粒运动规律、吸热特性以及粉末云对激光束强度衰减规律的基础上,建立反映颗粒与激光相互作用效率的方程;利用金相法检测了熔覆层的宏观参数并结合相关材料的物理参数和工艺参数进行了理论计算.系统研究了影响激光作用效率的因素,对激光作用效率随扫描速度的变化出现最大值给出了合理的解释.

采用将硬边光阑展为有限个复高斯函数之和的方法,得到了拉盖尔-高斯光束通过有硬边光阑近轴ABCD光学系统中传输的近似解析公式,作了数值计算以说明传输公式的应用,并对使用该式的误差作了讨论.

研究了4Cr13不锈钢细小零件激光表面强化工艺参数和材料表面氧化法发黑工艺,探讨了激光工艺和不同的搭接率对强化层硬度、淬硬层深度和表层组织结构的影响.结果表明,采用合理的激光工艺可实现仍10mm×8mm零件表面强化;在搭接率为40%时,可获得较均匀的表面强化层,表面硬度为42HRC～45HRC,符合设计使用要求.

对多模半导体激光器(LD)的速率方程组进行了数值求解,分析了光栅双稳外腔半导体激光器(ECLD)模式发生跳变时的瞬态特性,讨论了光栅转角的大小对瞬态过程的影响.结果表明,当光栅转角较小时,ECLD在功率上跳过程中,切断模(switch-off mode)在熄灭前可能会产生一个窄而强的光脉冲.这一现象在下跳过程中是不存在的.且上跳时,ECLD更快地达到稳态输出.

在40Cr调质钢表面采用宽带激光熔覆铸造wCp/Ni基合金梯度复合涂层,对涂层组织和性能进行了测试分析,并对其性能提高的机理进行了初步讨论.

在EPO面理论将微粒3D形体用2D面形表述的思想基础上,对任意形体微粒提出了形貌特征概率分布函数,进而对真实微粒建立了半椭圆概率组合模型和形貌影响因子T(f)的特征分布函数,并且对Gaussian分布场进行了数值计算,求出了Gaussian分布场下T(f)分布函数的理论解.其计算结果与微粒Mie散射理论结果较一致.

采用1.5mm厚高强钢以及1.7mm厚高温合金薄板制作成紧凑拉伸试件,对预制裂纹延长线进行3次叠加(光斑直径6mm)激光冲击处理,进行裂纹扩展速率试验并与未处理的试件进行对比,由于激光冲击处理产生的强化效应在裂纹扩展路径上存在区域差别,所以裂纹扩展速率无法进行公式拟合,但在整体上能大大降低裂纹扩展速率.

考察了双曲余弦平方-高斯光场在一阶光学系统中的传播性质,发现在近场衍射区(Fresnel衍射区),其光场强度分布几乎与输入平面上的场强分布结构没有差别,输入平顶场强分布仍呈平顶场强分布结构.

概述了光通信网中动态色散补偿技术.对常见的几种动态色散补偿技术的机制、特点及其实现方法进行了分析比较.

天基激光器运行过程中产生的大量废热需要排散,采用传统的热泵、单相或两相流体排热回路以及消耗性冷却剂等热控技术会使整个热管理系统质量、体积或功耗过大.以系统的轻量化和紧凑性为指标,对辐射冷却-冰蓄冷组合排热方案用于天基激光器的可行性进行了研究,结果表明,该方案能满足激光器废热排放要求,可大大减轻热控系统的质量和体积,说明它在未来天基激光器热管理中具有相当的应用潜力.

简要介绍一种结构紧凑、高效的全固态1.57μm人眼安全OPO激光器,采用准连续激光二极管(QCW)泵浦的Nd:YAG激光器作泵浦源,OPO为内腔单谐振方式,1.57μm OPO输出能量15mJ/pulse,脉宽～7ns,重复频率20Hz,电光效率2.6%.

激光熔覆是现代表面改性制造技术中的一种极有发展前途的高新技术,围绕激光熔覆中几个关键性问题,评述了该项技术近年来的研究与应用现状,还对激光熔覆材料体系及其设计进行了讨论,提出了有关激光熔覆及熔覆合金设计的几个需进一步发展的领域或方向.

报道了在内腔复合镜输出方式工作下的高压甲烷气体(Nd,Ce):YAG喇曼频移激光器光损伤机制的理论分析及实验结果,提出了高重复频率工作下喇曼频移激光器解决光损伤的设计方案.

通过解在线同步调制的非线性耦合方程,揭示在线同步调制对偏振模色散补偿的原理;数值计算了在线同步调制对40Gbit/s脉冲传输的偏振模色散的补偿作用.结果表明,同步调制可使脉冲传输距离增大3倍,大大改善了脉冲传输性能,有效地对偏振模色散进行了补偿.

对空间飞行器交会对接过程中的扫描激光测量算法进行了系统的分析和研究,提出了一种利用四反射镜测量飞行器位置和姿态的算法.建立了一套原理性的扫描激光测量实验系统,通过测量反射镜返回光信号的时间差、模拟计算出飞行器之间的距离和方位角,实验结果与理论计算结果相符.

讨论了基于双折射相位匹配的AgGaS2,AgGaSe2,ZnGeP2,KTP及其同类晶体KTA光学参量振荡器(OPO)的发展状况;并就基于周期性极化准相位匹配的LiNbO3光学参量振荡器技术进行了分析.

对电子密度和增益为线性分布的等离子体,在几何光学的近似下,通过简化模型研究了X射线激光在柱状等离子体中的传播与增益过程,并给出了X射线激光输出光强随偏转角的变化关系及偏离轴向的折射角.

研究了汽车发动机缸体激光淬火在线生了改进;水基金属氧化物胶体吸光剂和精密的内孔自动喷涂方法,解决了缸体激光淬火吸光层在线制备的技术难题;开发了发动机缸体激光淬火数控机床.基于上述技术,并采用模块化设计,有效实现光、机、电系统集成,在国内首次实现了汽车发动机缸体激光淬火的在线式生产.

探讨了调质状态下30CrMnSiA钢的激光焊接性、焊缝成形及焊接变形;研究了调质状态下激光焊接30CrMnSiA钢时焊缝的金相组织及热影响区性能变化;提出了焊深≥1.5mm的调质状态下30CrMnSiA钢激光焊接规范参数.结果表明,采用激光焊接调质状态下的30CrMnSiA钢,易获得质量优良的焊缝,不会出现常见的焊接裂纹和明显的热影响区性能变化;工件加工误差对焊缝成形的影响可通过一定的措施加以改善,表面黑化处理对焊缝成形的影响机理有待进一步研究.

分析了现有激光器维修性差的现状,给出了一种免调试激光器,并对该激光器进行了维修性验证试验,结果平均修复时间由原来的8.12h减少到0.8125h.

通过研究,比较了高斯光束通过两种不同球差透镜的聚焦特性.研究表明,高斯光束通过球差透镜的聚焦特性由球差透镜的类型、球差大小和光束的菲涅耳数共同决定.不同的球差透镜要实现无焦移聚焦和越过焦点的聚焦的条件是不同的.

从Collins公式出发,对余弦高斯光束通过有光阑限制的一阶ABCD光学系统的传输进行了研究,采用将矩形域函数表示为复高斯光束迭加的技巧,推导出了普适的场分布的解析公式.作为应用例,对余弦高斯光束通过有硬边光阑的薄透镜聚焦系统进行了数值计算,计算结果表明,作者的结果与直接由Collins公式衍射积分所得结果一致.数值计算证明,用该方法能节约大量机时,并可推广到其它光束通过硬边光阑光学系统的传输研究.

介绍了数字散斑干涉技术在位移、应变、振动和医学诊断等领域中的应用和国内外发展状况.提出了一种新的应用领域--数字散斑干涉技术在语音识别中的应用,并对该方法作了介绍,讨论了它的特点.