装备制造业是一个国家的脊梁”；五轴数控机床作为高端装备的代表，是加工复杂空间曲面的唯一手段，起着不可替代的作用，成为衡量国家装备制造水平的重要标志。我国是机床制造和消费大国，但不是强国，高档数控机床主要依赖进口。2018年我国机床进口总额165亿美元(占机床消费总额近57%），由于禁运，制约我国装备制造水平提升。 国家中长期科技发展规划设立了“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项。本项目面向这一国家重大需求，研制了激光高精度多误差参数的快速综合测量仪，通过误差补偿，显著提高数控机床的制造与加工精度。

本发明涉及一种激光雷达系统回波能量的计算模型。本模型基于光线追迹方法，可用于任意激光强 度分布、任意孔径遮挡的共轴或双轴激光雷达系统，获取探测器于任意像面位置处所接收的激光回波能 量。本发明提出的激光回波能量计算模型具有普适性强、精度高、速度快等特点。 

【研究背景】 图1所示高斯光斑、平顶圆光斑和环形光斑作用在材料上的光强与温度场分布示意图，常规高斯光束能量分布不均匀，中心能量强边缘能量弱，使用高斯分布聚焦光斑进行激光焊接时，由于光斑中心部分吸收的激光能量高，材料容易熔化气化蒸发，从而产生飞溅、形成凹陷和空洞等缺陷。平顶光斑作用在材料上时，用于热传导的作用，还是会造成中心与边缘的温度场分布不均匀，焊接熔深呈现月牙分布。控制飞溅、凹陷和空洞等缺陷的关键因素是控制激光束的能量分布，减少中心材料温度和以及焊点中心和边缘的温度差。合理设计的环形光斑，有利于获得相对均匀性的温度场分布和相对均匀的熔深分布，减少飞溅、凹陷和空洞等焊接缺陷，是目前高端激光焊接应用的一个技术发展方向。 图1 不同光斑的光强分布和在材料上的温度场分布 【痛点问题】 现有基于摆动扫描方式和点环形模式可调光纤激光器，在一定程度上解决了激光焊接的飞溅问题，但是存在结构复杂，设备制造成本和维护成本高，而且不太适合高精密或大功率厚板的激光焊接。 【解决方案】 本成果从激光光学聚焦头的设计上，提出了申请专利技术的基于衍射光学元件和折射光学元件的环形光斑或点环产生方法，结构设计灵活方便，可适用于高精密激光焊接、高反射材料加工和高功率厚板激光焊接。 （1）基于衍射光学元件的环形光斑产生方法 为了解决能量分布不均匀以及光束敏感性的问题，本成果通过螺旋相位板产生涡旋光束来获得环形光斑进行焊接。螺旋相位板是一种具有固定折射率的透明板，其一面是平面结构，相对面具有螺旋形状结构，类似于旋转台阶，如图2所示。 图2 螺旋相位板结构 螺旋相位板其厚度随着方位角的变化而变化。高斯分布的激光束从螺旋相位板平面端面入射，光束中心与螺旋相位板中心对齐，出射的光束相位被改变，附加一个螺旋相位因子，能量分布变为环形分布，出射的光束变为涡旋光束，其中l为涡旋光束的拓扑荷数，影响涡旋光束能量较低区域的大小。螺旋相位板的台阶高度通常为微米量级，并且初始光束都是通过扩束系统扩束的，基本没有发散，因此，螺旋相位板对光束光强基本没有衰减，而只是改变光束的相位。利用螺旋相位板产生的涡旋光束解决了能量分布均匀性的问题，同时用螺旋相位板产生的涡旋光束的稳定性好，环形的能量分布特点，不容易受到外界其他因素影响，可以较为稳定地保持光斑均匀性。本成果具体产生涡旋光束的光路图如图3所示。表1给出了不同拓扑数涡旋光束的光场分布。 图3 产生涡旋光束的光路图 表1 不同拓扑数涡旋光束的光场分布 本成果设计加工了产生涡旋光束的衍射光学元件，通过组合获得了不同拓扑数的涡旋光束，图4给出实验生产的涡旋光束，相对其他方法产生的环形光斑，采用涡旋光束方式产生环形光斑的好处是，离开焦面还能保持环状光强分布。除了在激光增材制造有用外，这种光束未来在切割、焊接、打孔等方式都有应用，可以获得更好的温度场分布和更好的激光加工效果。 图4 实验生产的涡旋光束 （2）基于折射光学元件的环形光斑或点环光斑产生方法 图5为基于折射光学元件的环形光斑的产生方法，包括透射式的和全反射式的结构，后面根据不同的焊接温度场分布设计不同组合的环形光斑。 （a）三镜方案 （b）两镜方案 （c）单镜方案 图5 基于折射光学元件的环形光斑的产生方法

本发明公开了一种用于激光脉冲整形的等离子体开关，该等离 子体开关的背景气体中混有易电离的气体，并使气体能够处于不断流 动的状态，开关中还放置有冷却装置。易电离的气体可以为三乙胺。 开关的具体结构包括真空腔，以及位于真空腔内的第一透镜、第二透 镜、风扇和热交换器；第一透镜、第二透镜为两个相同的 ZnSe 透镜， 真空腔上开有两个正对的观察窗，用于激光的输入和输出；真空腔的 两个观察窗的中心，与第一透镜、第二透镜的中心在

成果与项目的背景及主要用途 我国城市交通基础设施的交通供给能力不能满足现实和潜在的交通需求，基础设施短缺与其利用的低效率并存，交通管理智能化可以提高路网通行效率、提高道路利用率；智能化、全天候的交通信息采集处理系统是实现智能化管理的前提和基础。 本成果发明了一种具有安全、无障碍、全天候、在多车道及各种速度下准确测量车速、流量、车型和道路利用率等多种信息的交通信息采集、信息处理系统，包含激光测量装置和交通信息智能处理软件两个组成模块。

本发明公开了一种激光加工设备的光纤承载支架，其是由相互平行的横梁和光纤承载支座、以及横跨在两者的左右立柱共同构成的框架结构，其中横梁用于提供激光头执行左右移动的轨道；光纤承载支座上设置有挂钩组件，该挂钩组件由多个间隔分布的挂钩一体构成并可沿着承载支座左右滑动，光纤从光纤激光器引出并依次呈环形地缠绕经过这些挂钩，其末端连接至激光头；此外光纤承载支座和左右立柱上分别设置有滑轮，两根缆线分别绕过沿着顺时针和逆时针方向绕过三个滑轮并各自连接在激光头和挂钩组件的左右两侧，由此提供激光头与光纤之间的同步移动。通

Ø  成果简介：该项目采用高功率高效半导体单管激光器做为泵浦源，利用掺杂双包层光纤、光子晶体光纤、双包层光纤光栅，采用特有的高效驱动电源技术，为大功率光纤激光技术产业化提供最佳的解决方案。大功率光纤激光器是近年来发展的最新激光技术之一，是大功率激光器小型化、全固化、集成化发展的一个重要方向和趋势，是继灯泵固体激光器、半导体泵浦固体激光器之后的第三代激光器，是当前国际上着力开发的新型激光器件，已成为激光在军事和商业应用中的重要技术。该项目将实现532nm、1064nm、1540nm

本系列激光雷达具有更高精度、更小盲区、更大视野、更加小巧等特点，且实现了更复杂情况的检测与适用性，如GD-B型支持地毯、电线、台阶、悬崖等的检测，GD-C型实现的固态无需旋转的360°避障，且支持多机不互扰等优点，具有行业先进水平，且在一定范围内降低了成本，具有量好的市场经济前景。

SD-FC4020型光纤激光切割机是采用进口国际最先进的光纤激光器输出高能量密度的激光束，并聚集在工件表面上，使工件上被超细焦点光斑照射的区域瞬间熔化和气化，通过数控机械系统移动光斑照射位置而实现自动切割。 该设备集最先进的光纤激光技术、数控技术、精密机械技术于一体，是切割不锈钢板、碳钢板、 镀锌板、冷扎板和铝板的首选。广泛应用于钣金加工、航空、航天、电子、电器、汽车、食品机械、纺织机械、工程机械、精密配件、轮船、冶金设备、电梯、家用电器、工艺礼品、工具加工、装饰、广告等领域。 

       设备名称：激光跟踪对接自动焊集装箱自动焊接       设备简介：集装箱自动焊接该设备通过摆动式线性激光跟踪系统与多轴执行机构融合，实现多种长距离对接式焊缝的实时跟踪及焊接；该设备在集装箱及物流货柜箱生产行业的箱体顶板纵、横对接工序广范应用；系激光跟踪系统在识别对接焊缝结构的成功运用；机器人在焊接过程中，难免出现焊偏、咬边、气孔等焊接缺陷和撞枪、不能引弧等常见故障。出现焊偏可能为焊接的位置不正确或焊枪寻找时出现问题；出现咬边可能为焊接参数选择不当、焊枪角度或焊枪位置不对；出现气孔可能为气体差、工件的底漆太厚或者气不够干燥；发生撞枪，可能是由于工件组装发生偏差或焊枪的TCP不准确；出现电弧故障，不能引弧。可能是由于焊丝没有接触到工件或工艺参数太小。       设备参数：跟踪模式：激光跟踪；跟踪精度：0.05mm；扫描速度：800/sin；操控模式：人机界面；可接受定制化设计及生产。