面向航空航天、核、船舶、汽车等行业的应用需求，围绕“激光制造”这个“卡脖子”核心技术领域，主持国家自然科学基金面上/青年，上海市自然科学基金面上、上海市青年科技英才扬帆、上海交通大学新进教师科研启动基金、上海交大-瑞典皇家理工国际合作等多项国内外科研项目，先后参与了国家自然科学基金面上/重点、国家重点研发计划、日本文部科学省和加拿大研究基金会等项目。和日本大阪大学、日本海洋研究开发机构、德国柏林材料研究所、英国伦敦学院、瑞典皇家理工学院、加拿大多伦多大学等国际一流的大学或研究机构建立了稳定的合作关系。近5年以第一作者或通讯作者在IEEE Transactions on Industrial Electronics、Acta Materialia、Optics Letters等领域知名期刊发表SCI论文19篇。代表性的研究工作包括：

1. 开展激光制造过程多尺度、多物理场建模，揭示激光制造过程的能量吸收和材料演变成形机制；

2. 开展基于同步辐射成像技术的激光制造过程熔池和匙孔动态特征观测，揭示激光制造的熔池动态特征和缺陷演化机制；

3. 在以上机理研究的指导下，开发了首台250 W的蓝激光（450 nm）加工系统，显著提高了铝合金和铜等高反射率材料激光制造中的吸收率；开发了100 kW超大功率红外光纤激光焊接系统，首次实现了71mm厚钢板的单道次直接焊接，为新一代大型核电装置中超厚结构的焊接提供了解决方案。