高能激光装备制造与研究

High energy lasers高能激光因其非接触式与强能量，高受控的特点，广泛应用于先进工业领域，如微尺度加工应用微加工应用（功能性大尺寸表面的制造，切割，钻孔，标记等），其效率和质量高于当今的行业标准，在新的激光辐射制度下测试光学元件和涂层的损伤阈值，表面处理通过影响残余应力，表面硬度来增加负载部件的疲劳寿命， 或耐腐蚀性。

在高脉冲重复率（10 Hz及以上）下工作的高效、高能量、脉冲激光系统是各种商业和科学应用所必需的，包括先进的材料加工、机械部件的激光冲击处理以及超高强度飞秒波瓦级激光器的泵浦以产生高亮度二次辐射（X射线、伽马射线）和粒子（电子、质子、 离子，μ介子）源。这些激光器具有用于新型医学疗法以及工业和安全领域的高分辨率放射成像和高级成像的潜在应用。

光纤激光器（Fiber Laser）是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度，造成激光工作物质的激光能级“粒子数反转”，当适当加入正反馈回路，构成谐振腔，便可形成激光振荡输出。

光纤激光器具有光束质量好、能量密度高、电光转换效率高、散热性好、结构紧凑、免维护、柔性传输等优点，广泛应用于雕刻、打标、切割、熔覆、焊接、表面处理等材料加工领域。

主要部件包括LD泵浦源、特种光纤、光纤耦合器、激光功率合束器、声光调制器、光纤隔离器、激光功率传输光缆组件等。

需要解决的问题：

• 光纤激光器的各个模块是由光纤连接的，在输出激光的过程中，过高的温度会导致设备的使用寿命降低，甚至直接引起设备起火，为了保证光纤激光器的安全运行，需要解决以下几个问题：

• 如泵源温度不能超过45℃，出厂前需要对泵源做出厂检测；

• 合束器帮助激光器实现高功率输出，大功率的合束器需要强制冷却，出厂前要对合束器逐一做来料热像检测；

• 光纤焊接点温度过高会加速老化，需检测整段光纤尤其是光纤熔接点温度；

• 在光纤来料检测中，需检测光纤本体的镀膜是否完好。