设计了一种新型的聚焦型热声转换装置，主要由加热层、绝缘层和储热层三层结构构成。当加热层输入交变电信号时，由于焦耳热效应及各层材料的热力学特性，其表面附近区域内气体压力产生交变的振荡，加热层的凹球表面会使产生的声波在某一区域聚焦。通过对装置进行数值模拟与实验研究，得出声波聚焦区域及聚焦点声压强度随声波频率的变化情况。装置可作为一种新型的声学聚焦换能装置，工作频率涉及可听及超声频域，无共振，无运动部件。这一研究具有一定的应用价值。

给出了环状光束在柱坐标系下的一种描述模型,并利用广义衍射积分理论,推导出环状光束经过近轴ABCD光学系统的传输公式。在此基础上,通过数值模拟方法定量分析了环状光束的聚焦光强分布以及焦面处的桶中功率。研究结果表明,环状光束的聚焦特性与光束阶数以及系统菲涅耳数有关;环状光束在实际焦面和几何焦面上的桶中功率均随着遮拦比的增大而降低,而随着系统菲涅耳数的增大而增大。在实际工作中,通过合理地选取系统菲涅耳数和光束遮拦比可以有效地控制环状光束聚焦后的光束质量。

利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式,研究了平顶多高斯光束通过球差透镜的聚焦特性.推导出轴上光强分布的表达式,并对轴上光强进行大量的数值计算及分析.研究结果表明,当平顶多高斯光束的阶数N一定时,透镜的球差将在很大程度上影响光束的聚焦特性;当透镜的球差一定时,N值的改变将影响轴上最佳聚焦点的位置;当无球差时,轴上最佳聚焦点并不在几何焦点处,轴上最佳聚焦点位置随着N值增加向几何焦点靠近,例如当阶数N由0增大为1时,则归一化最佳聚焦点由0.91增大到0.98.