激光加工技术的展望

本文展望了激光加工技术的发展方向。从激光加工的角度，讨论了激光加工的柔性加工系统、高功率CO2激光系统的性能及其实用化程度，激光光束质量的改进和激光加工与其它加工相结合的复合工艺的发展等。     

高功率轴快流CO2激光器控制系统的研制

为了提高高功率轴快流CO2激光器的稳定性和智能化程度,以满足激光加工的需要,采用可编程逻辑控制器和尾镜取样功率稳定技术,研制出了以西门子可编程逻辑控制器为核心的高功率轴快流CO2激光器控制系统,并在4kW轴快流CO2激光器上进行了实验验证,取得了气压稳定度、功率稳定度、放电波形以及激光模式等实验数据,气压波动小于±50Pa,功率稳定度达到±0.1%,并可实现连续、脉冲、超脉冲放电。结果表明,该套控制系统可以满足高功率轴快流CO2激光器的控制需求,提高了高功率轴快流CO2激光器的稳定性和智能化程度。     

新产品

C O2激光用光纤组件这是一种可用来传输高功率CO2激光的装置。该装置由入射组件、光纤和加工头三部分组成。采用美国Polim er公司生产的空芯光纤,这种光纤对高功率激光具有耐久性和灵活性。该装置采用旋转式入射组件,可在8个方向变位,光纤的最大入射功率为300W,最小曲率为R150,利用保护管可防止光纤的破损及漏光,并具备辅助气体注入口、光斑直径调节功能和防止光纤扭曲的旋转功能,备有4种型号且直径不同的光纤。(No.21)微细加工用连续小型脉冲YAG激光器这是一种小型轻便、低功率闪光灯泵浦的空冷/水冷式YAG激光器。其头部和电源非常小…     

激光功率的微观波动对加工质量的影响

利用高功率横流CO2激光器,研究了高速激光加工条件下,激光功率的微观波动对材料加工质量的影响,分析了加工质量与加工速度的关系,讨论了高速加工条件下激光束质量的评价指标。结果表明,高功率横流CO2激光器采用直流激励,由于直流激励主、副电源的整流、叠加效应,使电压、电流产生300 Hz波动,导致激光功率产生300 Hz的波动。低速加工时对加工质量的影响可忽略不计,但当高速加工时,将产生300 Hz的深浅、宽窄变化。因此应针对高速、高质量加工的需要,提出"时间光束质量"评价指标。     

美国国家航空与航天局高功率二氧化碳激光器——激光应用的多用工具

美国国家航空与航天局刘易斯研究中心设计并制造了一台闭合的连续波二氧化碳高功率激光器，以支持对高功率激光器作可能的应用的鉴定和估价的研究。所设计器件能产生高达70千瓦功率的直径为1~9厘米的环形激光束。采用放电激励、自持的或电子束维持的都可以。这台激光装置有两种用途。第一，它在提高高功率CO2激光器在电激励、激光化学、输出光束的质量等方面技术水平的研究中提供一种多用的工具，所有这些方面无论在其激光应用是有关政府的或是有关工业的都是重要的。第二，这台装置为类如推进、功率变换和材料加工等各种各样的应用实验提供界限分明的连续波光束。     

获得单纵模TEA-CO2激光的各种技术

本文综述了获得单纵模CO2激光的各种技术,最简单的看来是双非稳腔。大量激光化学或者激光相互作用方面的研究工作都需要使用高功率CO2激光器。为了进行定量的研究,激光强度必须精确,而且要足够高。此外,还要求激光器工作在单一的、稳定的、至少可以谱线调谐的频率上。     

飞秒激光加工

1　前言随着新激光装置的开发 ,激光加工技术也取得了巨大进展。 6 0～ 70年代是 YAG激光器与 CO2 激光器的时代 ,主流是金属加工。进入 80年代后 ,准分子激光器登场 ,发展为利用它的短波长对聚合物、瓷器等非金属材料进行精密加工。进入 90年代后 ,飞秒钛蓝宝石激光器进入了加工领域。其背景是时代对各种材料要求更精密的加工技术以及随着激光技术的进步 ,可以容易地得到飞秒领域的超短脉冲激光。的确 ,准分子激光器与以往的 YAG激光器及 CO2 激光器相比 ,可以用于更精密的加工 ,但不适合金属材料的加工。而 YAG激光器与 CO2 激光器…     

高功率高重频TEA CO2激光器激光放电腔技术

介绍了高功率、高重频TEA CO2激光器激光放电腔的放电电路、结构及特点,针对该系统的性能实施了合理的技术设想及研究方法。在分析高功率TEA激光器技术基础上,讨论了TEA CO2激光器激光放电腔的基本机理。该系统由多只具有储能充、放电功能的陶瓷电容,通过低阻抗匹配传输线、放电电极和紫外光预电离装置向激光器高能放电腔注入电能,获得高重复频率脉冲和高能量脉冲,经光学谐振腔窗口输出高功率激光。描述了储能充放电路、高压快脉冲、低阻抗匹配传输线、放电电极和紫外光预电离等技术的具体应用。     

用CO2激光器研究激光聚变

用CO2激光器（波长10.6微米)进行激光等离子体相互作用的实验，给出有关相互作用机构的详细资料。激光聚变可能性试验要求高功率CO2激光器。为此目的，我们研究了一合高功率电子束控制的CO2激光系统,输出为1毫微秒200焦耳,和一台双放电CO2激光器,输出力100毫微秒100焦耳。对前者，为了提髙能量输出，我们又制造了一台双带、多谱线横向激励大气压激光振荡器，还研究了高压(约15个大气压）电子束CO2激光振荡器。     

中国国际应用激光、光电技术贸易博览会暨研讨会（Laser World of Photonics China 2006）在沪举办

由慕尼黑国际博览集团与上海新国际博览中心联合主办的这次展会3月21日～23日在上海举办。来自国内外的七十余家厂商和相关媒体参加了展览。部分国际知名的公司展出了他们的新技术和新产品，如德国的Trumpf公司的激光加工系统，德国汉诺威激光中心的激光加工设备和光学元件，Rofin-Sinar Laser GmbH公司的用于工业材料的激光器及激光加工系统，美国Melles Griot公司的光加工设备，相干公司的激光器，LIMO公司的高功率二极管系列，Electronic Engineering公司的紧凑型高功率CO2激光器都吸引了不少参观者的目光。     

新到书刊

激光在材料加工中的应用本书由美国激光学会编辑出版,书中汇编了14篇有关激光加工材料的权威性论文,这些论文详尽地讨论工艺问题,具有一定实用价值。部分论文题目如下:(1)高功率CO_2激光加工;(2)工业化、几千瓦CO_2激光器的某些情况;(3)机床几何尺寸的干涉检验;(4)激光记录装置;(5)工业激光器的使用及技术规范;(6)用激光器精密切削金属;(7)精密的激光焊接;(8)高功率激光焊接的某些问题;(9)Cu-Cu和CU-Al导体的激光焊接;(10))脉冲固体激光器的某些应用。本书已由北京89920部队收藏,其编号为E41215。     

加工车间激光热处理

对于众多应用中的钢构件表面硬化，Co2激光已被证明是最优秀的。这种激光很适合各种部件的相变硬化（热处理）短期运转和重型机械部件或高临界值构件的相变硬化长期运转。大多数钢构件制造商认识到激光热处理对这些应用的价值。但在美国激光热处理推广采用进展缓慢，因为难以证明高功率CO2激光和操作维护激光材料加工应用所需设备的技术经济合算。另外大多数用于材料加工的自用激光系统利用率很低。费用问题常常是某些困难工程技术难题的根源。部件的最佳设计常常与广泛使用的热处理方法不相容。这意味着部件必须另行设计，或要有附加的后…     

激光焊接A3厚钢板的试验研究

采用5kW高功率横流CO2激光器加工系统对A3低碳厚钢板进行焊接试验,研究了工艺参数对激光深熔焊的焊缝的影响,并进一步进行了优化试验,对试样进行了拉伸试验、金相分析和显微硬度分析。     

高功率CO和CO_2激光传输光缆

高功率CO、CO_2激光器被广泛地用于各个领域,尤其用于外科医疗和激光加工。若采用柔软的光缆将激光导引到需要的地方,上述应用会得到很大的推广。这类光缆所需的光导纤维可用铊或银的卤化物晶体制作,也可用硫属化合物玻璃制作。选择纤维材料应使激光波长与材料的最低光学损耗区一致。根据这一原则,硫属化合物玻璃纤维适合于CO激光(波长为5～6μm)传输,KRS-5或AgBr-AgCl多晶纤维适合于CO和CO_2激光功率传输。CO激光通过直径为700μm的SeAsGe玻璃纤维传输,纤维末端的最大输出功率为5～7W,纤维的损     

高功率横流CO2激光熔池形成过程检测研究

检测激光熔池信息,研究其分布情况,对于控制激光熔池形貌,改进工艺设计,提高激光加工质量,具有重要意义.研制了一套激光熔池动态检测系统,实时检测了高功率横流CO2激光熔池的形成过程,并给出了其温度场分布情况.实验结果表明,刚开始形成的激光熔池由几个分熔池组成,经过一段时间后,形成一个完整的熔池.可通过调整能量密度较高的分光斑覆盖整个加工轨迹截面,优化加工速度和激光功率等参数,提高激光加工质量均匀性.     

苏联的激光加工及激光器概况

本文介绍了苏联的高功率CO_2激光器及苏联的激光加工概况。关于高功率CO_2激光器,主要描述了多管式纵流CO_2激光器及横向流动CO_2激光器,并给出了这些激光器的主要技术参数。关于激光加工情况,主要介绍了苏联的激光热处理,激光焊接。最     

高功率双波长切换输出脉冲CO2激光器

随着高功率脉冲CO2激光器的不断发展,在工业加工、科学研究等领域的应用日趋增多,对波长选支输出的要求也不断增加。例如,在研究激光与物质相互作用时,人们不仅需要输出10.6μm波长激光,还需要输出9.3μm波长激光,以研究在相同输出功率（能量）下不同波长激光对物质的作用效果。     

美国海军订购机载水雷探测激光雷达系统

华中科技大学激光工程与技术研究院的“4．0kW轴快流CO2激光器”项目已通过教育部专家的鉴定。鉴定委员会认为，该项目成果达到了国际先进水平。该激光器的研制成功标志着我国高功率轴快流CO2激光器实现了从技术引进到自主研发的跨越，标志着我国从此拥有研发高功率等级轴快流CO2激光器的能力。     

新型固体激光三维材料加工机

采用CO2激光器的三维材料加工机自80年代末以来已在工业应用中证实。主要用于汽车工业的配件加工厂和加工车间。CO2激光龙门吊经济方面的主要缺点是购置费相对较高。该系统的光束传输通过随动反射镜实现，因此对加工和传输的精度要求很高，目前尚无合适的光缆可供CO2激光功率传输。相反，在Nd：YAG激光器上看到可能性。这里，通过光缆可以毫无问题地传输高功率激光（PL＞3kw）．在汽车工业中经常采用新材料，如铝合金和镀锌板。合适的激光器设计、改革的计划者以及输出功率达4kw的固体激光器的提供开辟了经济的应用领域。采用3kw输出功…     

激光在打孔和切割中的应用

由于高功率激光器新近的发展,激光加工的重要性很快为人们所承认。简而言之,这是一种无须任何工具进行机械接触的精密热过程。本文报导了用红宝石激光器和CO2激光器进行打孔和切割时得到的大量结果,同时还描述了激光加工的一般特征。所用红宝石激光器的最大输出能量为3.5焦耳,这对打出极小的孔是有效的。在加工金属时,用0.5毫秒这么短的时间便能打出直径100~350微米的孔。CO2激光器对于切割是有效的,例如采用80瓦的激光功率切割1亳米厚的钢板,其速率为1.3米/分。