在氩气辅助下，利用光纤激光水下切割1 mm厚304不锈钢板。通过切缝平均宽度研究激光功率、切割速度、水层厚度、水体条件等对切割效率及切割质量的影响规律。宏观上，激光功率过低、切割速度过快、水层过厚等因素会降低激光切割效率和质量。在模拟海洋环境的盐水中进行切割试验，水的高盐度和低温大大降低了切割效率。微观上，熔化区、热影响区（HAZ）和基体的组织成分、显微硬度各异，熔化区边缘出现表面形核现象，熔化区晶胞尺寸随着激光能量密度增大而增大；热影响区组织粗大，显微硬度低于基体与熔化区硬度。熔化区边缘硬度达到242.8 HV，局部氧化区域硬度高达963 HV，是基体硬度的4.3倍；熔化区中部硬度为165.1 HV；热影响区硬度为124.6 HV，不锈钢基体硬度为223.4 HV。

采用模拟与实验相结合的方式研究激光透射焊接件拉伸过程中的应力分布和拉伸件的失效行为。以PA66激光透射焊接件为研究对象，建立了焊后拉伸数值模拟模型，模拟得到了焊接件的拉伸载荷-位移曲线和拉伸变形情况，并与拉伸实验进行对比和验证；对拉伸过程中焊接件的剪切应力和Von Mises应力分布进行分析，从剪切和拉伸失效方面探究拉伸件的失效行为。拉伸实验验证了拉伸数值模拟模型能较好地预测焊接件的拉伸变形情况；数值模拟得到最大剪切应力发生在焊接界面上长方形焊接区域的4个角点附近，即剪切失效的起始位置，且由于最大剪切应力远小于PA66的剪切强度，拉伸件发生剪切失效的可能性较小。预测的焊接件拉伸失效形式及失效位

采用准分子激光对SiC陶瓷表面进行了不同脉冲数、不同单脉冲能量和不同重复频率的辐照实验, 获得了SiC陶瓷的辐照损伤二维和三维表面形貌, 并分析了微观作用机制。结果表明, 193 nm准分子激光辐照SiC陶瓷时既产生光热作用又产生光化学作用, 其中光热作用占主导; SiC表面损伤的宏观形貌与激光辐照参数相关, 辐照脉冲数增加或单脉冲能量增加均会加重辐照损伤, 增大激光重复频率会导致辐照损伤深度略微下降。

分析了传导冷却与端面抽运的Nd∶YAG板条激光器边缘畸变的形成原因, 并进行了抑制边缘畸变的实验研究。根据实验参数进行了数值模拟, 模拟结果与实验结果吻合。以液态环氧胶为导热材料对激光器板条侧面进行实时冷却, 可增加板条内部荧光从侧面逸出的能量比例, 从而减小放大自发辐射, 边缘畸变量峰谷值约减小50%。该方法有利于提高板条激光器的光束质量和输出功率。

提出一种无源电检测装置，对A304不锈钢YAG激光焊接过程中的等离子体电信号进行检测，并利用高速摄像机对等离子体的形态进行观察。结果表明，不同焊接模式下的等离子体电信号具有不同的时域特征。对不同焊接模式下的等离子体电信号特征进行理论与试验分析，发现等离子体电信号受等离子体效应和鞘层效应的共同影响;小孔的形成与否是造成不同焊接模式下等离子体电信号特征不同的决定性因素。

研究了调Q Er:YAG激光消融离体牙本质过程中水雾的作用及其对消融后牙本质微结构的影响。调Q Er:YAG激光重复频率为3 Hz，脉冲宽度为62 ns，作用脉冲数为10，能量范围为4～70 mJ，水雾流量分别为0，4，9，13 mL/min时消融牙本质。每种实验条件下消融10个牙本质样品，利用扫描电镜观察消融坑洞微结构。实验结果表明，随着水雾流量的增加，调Q Er:YAG激光对人牙本质的消融阈值呈逐渐增加的趋势，牙本质所受机械损伤减小。实验结果对了解调Q Er:YAG激光消融牙硬组织的微观结构及牙科治疗应用具有参考价值。

研究了表面处理工艺对铝合金表面抗激光损伤能力的影响。结果表明，在相同纳秒激光脉冲辐照下，与机械抛光相比，化学镀镍、阳极氧化黑和硬质阳极氧化处理的表面损伤阈值较低，而钝化和微弧氧化的损伤阈值较高；相同处理工艺但不同参数对应的损伤阈值不同。通过比较不同工艺表面的相关物理参数，对损伤阈值、形貌和规律进行了分析。结果表明，钝化更适用于高功率激光装置中铝合金表面的处理。

激光选区熔化（SLM）成型零件过程中常出现零件的翘曲变形，这与零件支撑的添加有关。因此，有必要对SLM成型零件支撑添加方式进行研究。通过对不同支撑结构SLM成型零件的成型效果进行研究，发现在相同支撑参数条件下，支撑片分割未倾斜支撑在成型零件时具有较好的成型效果；零件使用的支撑高度越高，零件越容易翘曲。通过优化支撑结构，发现采用分块0°倾斜导热支撑可以有效地减小零件的翘曲变形。这为SLM成型高精度零件提供了参考。

采用Z-型和岛式两种扫描策略，利用激光选区熔化（SLM）技术成形了具有不同悬垂角度的Ti6Al4V试件，研究了熔池行为与悬垂角度和成形质量之间的关系。结果表明，成形过程中，熔池面积先快速变大，达到峰值后，再随着成形高度的增加而缓慢减小。与面扫描相比，轮廓扫描时熔池明显不稳定，熔池面积振幅大。随着悬垂角度的减小，熔池面积变小，悬垂表面粗糙度变大。与Z-型扫描方式相比，岛式扫描策略下熔池面积较小，熔池更为不稳定，且悬垂表面粗糙度高。

采用不同比例的氮气/氩气混合保护气，对2 mm厚的SUS301L奥氏体不锈钢进行了CO