多功能激光加工机

武汉楚天激光（集团）股份有限公司生产的JHM-IGY-400／500B多功能激光加工机由激光器、激光电源、光学系统、三／四轴联动工作台、CNC控制系统、CCD监控系统、制冷系统、光纤传输系统、He-Ne激光指示系统和密闭气室装置等组成，激光头可实现手动两轴旋转。     

超大台面大功率三维激光切割加工设备下线

上海团结普瑞玛激光设备有限公司在上海市科委和863项目的支持下．积极开展丫高精度＼高速度＼长行程七轴控制机械系统、高精准＼高功率＼长光程六轴联动光导系统、高速插补运算七轴六联动控制系统、七轴控制超大台面龙门机载激光器技术、高性能小台面切割机与大台面龙门切割机的叠加技术、三维工件优化编程软件及系统和三维工件的切割及焊接工艺智库系统等关键技术的整合研究．     

光机电

超大台面大功率三维激光切割加工设备下线上海团结普瑞玛激光设备有限公司在上海市科委和863项目的支持下,积极开展了高精度\高速度\长行程七轴控制机械系统、高精准\高功率\长光程六轴联动光导系统、高速插补运算七轴六联动控制系统、     

双模式人眼安全MOPA全光纤激光器

报道了一台可实现脉冲和连续两种工作模式的全光纤激光器.激光器采用主振荡功率放大结构,种子激光器使用直接调制的单模半导体激光器,其输出波长为1 550 nm,光纤放大器包括两级预放大器和一级主放大器.用于脉冲激光输出时,在重复频率50 kHz、泵浦功率4 W时,获得脉冲宽度1.7 ns、峰值功率5.1 kW的单模脉冲激光输出.用于连续激光输出时,获得平均功率为0.5 W的调制信号.该激光器能同时满足脉冲和相位两种测距功能的使用.     

LD端面泵浦薄片式Yb:YAG激光器研究

利用光纤耦合InGaAs半导体激光器作抽运源,研制一台端面泵浦薄片式全固态Yb：YAG激光器.使用掺杂浓度为6%的Yb：YAG晶体,在泵浦功率20 W时,基于平-凹腔获得2.6 W的TEM00模1 030 nm连续激光输出,光束发散角为10 mrad,阈值为3.2 W,光光转换效率为13%,斜效率为18.6%.     

LD端面泵浦薄片式Yb∶YAG激光器研究

利用光纤耦合InGaAs半导体激光器作抽运源,研制一台端面泵浦薄片式全固态Yb∶YAG激光器.使用掺杂浓度为6%的Yb∶YAG晶体,在泵浦功率20 W时,基于平-凹腔获得2.6 W的TEM00模1 030nm连续激光输出,光束发散角为10 m rad,阈值为3.2 W,光光转换效率为13%,斜效率为18.6%.     

手持式激光清洗机的光学系统

通过对激光清洗机中的出光部分进行分析,利用光纤输出的固体激光器,设计了一种手持式光学聚焦系统,该设备可以通过光学系统来进行调焦,聚焦光束可以在人手或微机的控制下移动,实现在较长时间、较细线宽条件下对工件进行清洗等功能,尤其可以对某些工件的特殊位置进行清洗,这是常规方法所不易实现的.并提出了一些优化的方案,为下一步实验奠定了基础.     

基于有限状态机原理的数控电火花机床工件找正方法

提出了一种基于有限状态机原理的数控电火花机床工件找正方法：利用控制系统测量工件的2个基准边,得到它们的直线方程,通过直线方程的交点确定工件基准点（x0,y0）及一直线与机床X轴方向夹角θ,利用坐标平移和旋转,实现工件的定位找正。该方法可使工件快速定位,提高重定位效率和精度,对实现数控电火花机床的快速、高精度加工具有指导意义。     

机电

为三峡工程项目配套的重大关键设备—DH4300型数控重型卧式车床在齐齐哈尔问世,并通过技术鉴定。鉴定认为该机床主要性能指标达到国际同类产品领先水平。据报道,由齐齐哈尔重型机械厂数控装备股份有限公司与德国里希-济根公司共同开发研制的该机床,最大加工直径4.3米,最大加工长度18米,最大工件重量250吨,加工精度误差小于7微米,创加工工件直径、承载重量两项亚洲第一。该车床采用了高精度重载传动技术、高精度静压导轨技术、静压蜗母齿条无间隙传动技术,机内对刀、工件自动测量技术,全功能数字控制两轴联动等多项高新技术。目前,该车床已…     

多模式振荡的多波长光纤激光器

提出并通过实验搭建具有多个横向模式振荡的基于少模掺铒光纤的多模式振荡多波长光纤激光器.激光器包括部分空间光学元件、多模光纤组件、少模光纤及少模掺铒光纤.所用少模掺铒光纤支持六个模式,其掺杂结构经过特殊设计后使得各模式增益均衡.通过少模光纤-多模光纤-少模光纤部分的作用实验实现了波长可调谐多模激光及多波长多模激光输出.泵浦功率2.75 W时输出的单波长激光中心波长为1590.4 nm,激光线宽0.08 nm,激光器的边模抑制比为38.31 dB,通过调节偏振控制器得到单波长可调谐范围为1572.12～1599.72 nm.增加泵浦功率还可得到双波长多模激光及三波长多模激光.     

基于Mini-bar的千瓦级大功率激光器光纤耦合

高功率激光器是一个发展趋势,由于半导体激光器的自身限制,使用光纤耦合的方法来提高光束的质量,对半导体激光器尤其是大功率半导体激光器的光纤耦合研究具有非常重要的应用价值。故对半导体激光器阵列的千瓦级光纤耦合模块进行了研究分析,基于Mini-bar的半导体激光光纤耦合模块进行仿真模拟,采用36只输出功率为80W的Mini-bar半导体激光器组成两列空间叠阵作为耦合光源,通过准直、合束、聚焦等方法高效耦合进入数值孔径0.22、芯径300mm的光纤中,系统最终输出功率达到2849.3W,光纤耦合效率大于98%。     

高功率单管半导体激光器光纤耦合技术

高功率半导体激光技术的快速发展使得单元器件性能实现了重大突破,但在光束质量上仍存在较大的缺陷,难以同时得到较高的输出功率和亮度。探索将激光器快慢轴分别准直后直接耦合进入光纤,既可以避免使用到复杂光学系统又可以获得较高的输出功率。实验选取四只工作电流为2A,输出功率分别为1.636W、1.662W、1.659W、1.643W的980nm的单管半导体激光器作为光源,通过空间合束技术耦合进芯径200μm、数值孔径0.22的光纤中,输出功率3.41W,光纤耦合效率为51.7%。     

热轧板唛头微机控制激光字模机的研制

提出了用计算机控制的唛头激光字模机方案,该字模机包括CO2气体激光器、连续气体激光器电源、光学扫描系统和计算机控制系统。该方案可以实现字模板工作彻底摆脱手工劳动,实现自动化。     

光纤型半导体激光器线阵工艺研究

采用计算机控制技术、激光器调制技术、光纤耦合技术、微透镜聚焦技术,研究了半导体激光器的线阵.利用线阵组合原理展示了半导体激光器线阵技术的原理和实现过程,扩展了线阵技术在快速成型、显示技术等方面的应用领域.     

基于ZEMAX的多光束半导体激光器光纤耦合设计

基于ZEMAX模拟了一组多光束半导体激光器的光纤耦合模块,采用14支波长为808 nm的输出功率为60 W的线列阵激光二极管作为耦合光源,采用偏振技术实现多光路的合束,最终耦合进入芯径400μm,NA为0.22的光纤中,最终输出功率超800 W,耦合效率达97%,实现了高效耦合,并对光纤对接过程中的耦合效率进行了分析。     

五自由度气浮台姿态的计算机视觉辅助确定

为满足五自由度气浮台姿态确定的需要,结合实际情况,引入单目计算机视觉系统来弥补敏感器不足的缺陷,设计了一种“单目视觉+两轴倾角仪+三轴陀螺仪”的组合定姿方案。通过摄像机实时采集气浮台运动图像并识别出台上定位指示灯的计算机图像坐标,根据文中推导的坐标变换公式,可以解算出气浮台的偏航角。在图像处理过程中采用跟踪微分器预估指示灯运动速度从而可以有效减小图像处理面积,将图像处理频率从7Hz提高到12Hz。最后采用四元数方法建立气浮台的姿态确定模型,基于MEKF方式对其姿态进行状态估计,实验证明这种定姿方式能够对气浮台的姿态进行精确的估计和校正,满足系统要求。     

基于多波长合束技术的光纤耦合模块设计

高功率激光器是一个发展趋势,而单独芯片半导体激光器很难实现大功率输出。基于合束技术中的波长合束原理,应用ZEMAX软件设计出大功率光纤耦合模块。多波长合束技术能够有效提高激光功率,同时不影响光束质量。应用24支输出功率12W,波长分别为915nm、940nm、976nm的半导体激光器,耦合进芯径100μm/0.22的光纤中。输出功率达到284.5W,耦合效率达到98.7%,亮度达到115.3MW/cm~2-str。通过Solid Works软件和ANSYS软件优化分析耦合模块热沉结构,得到有效散热的新热沉模型,优化后模块最高结温下降1℃左右。     

手持式激光清洗机的光学系统

通过对激光清洗机中的出光部分进行分析,利用光纤输出的固体激光器,设计了一种手持式光学聚焦系统,该设备可以通过光学系统来进行调焦,聚焦光束可以在人手或微机的控制下移动,实现在较长时间、较细线宽条件下对工件进行清洗等功能,尤其可以对某些工件的特殊位置进行清洗,这是常规方法所不易实现的,并提出了一些优化的方案,为下一步实验奠定了基础。     

多模光纤耦合LD输出光束的空间耦合技术

为了研究多模光纤耦合LD输出光束通过空间耦合后的光场分布,分析了多模光纤输出端面的光场分布,用光学ABCD矩阵讨论了多模光束通过光学系统的变换特性.并实验测量了通过薄透镜耦合后的光束分布参数,测量结果在束腰附近与计算结果相当吻合;对不同薄透镜的数值计算发现,增加入射光束到透镜的距离,或者使用短焦距的透镜,都能起到压缩光斑尺寸的目的.对于空间耦合泵浦固体激光器的光纤耦合LD的输出光束,使用短焦距的透镜要优于使用长焦距的透镜.