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1．优化激光工作参数。建立加工作业标准和相应的数据库

通过控制激光照射的能量密度和照射时间可以实现多种类型的加工，例如激光打孔和切割等以去陈金属为目的，利用的是金属的蒸发现象，同时为了保证加工精度，又要求照射时间能使加工部位快速蒸发，又能防止加工部位以外的金属不致因传热引起升温或熔化；激光焊接时，要求在不致发生热变形的短时间内，使焊接部位的温度尽可能超过金属熔化温度而又不到金属蒸发温度；激光淬火时，又要求温度控制在金属相变点以上，熔点以下的范围内，图1示出不同加工方法所需的激光能量密度和照射时间。为了充分发挥激光加工的优点，需针对不同加工对象和加工类型进一步优化激光工作参数，以便能获得高的效率和加工质量。

2．发展激光多工位分时综合加工

根据激光加工的特点，利用同一激光电源，通过灵活地控制能量密度和照射时间，在不同工位上分时实现多种方式加工，使一些工件的切割、打孔、刻划、焊接和表面处理等可在一台设备上集成地进行综合加工。

3. 研究大功率、高寿命和小型化的微光装置

提高激光功率需解决以下一系列问题如：

l）研制适用于大功率激光的光学器件材料。由于大功率激光束透过的窗口材料和透镜等光学器件时，它们要承受高压的击穿力，并因吸收激光使温度上升而引起破坏。因此应根据不同的激光波长研制适用的光学器件材料。

2）提高电源的稳定性和寿命，对于CO2气体激光要解决大功率激光器的放电稳定性；对于YAG固体激光器要研制大容量、长寿命的光泵激励光源，如采用半导体光泵可使能量效率大幅度地增长。

3）大功率激光装置的小型化。同轴型CO2激光器结构简单，增益大而均匀，放电稳定，为了加大输出功率需增大长度，虽可对激光管采用折叠式和应用高速鼓风机来加速气流进行改善，但功率增大仍受限制。

双轴直交型增大了放电截面积，可以采用折叠式射束通道使外型缩小，但需超高速送风（50～15Om/s）的鼓风机，并要求反射镜结构稳定和防止光损失等。

三轴直变型的最大特点是整个装置小型紧凑，可将气体密封运转，用它发展大功率激光器有很强的实用性。图2所示为美国研制的三轴直交型CO2气体激光器，其也极位置比较合理。缺点是要求在高压气体中才获得稳定放电,共振器的光学元件要耐受高压。因此研制小型紧凑、可靠性高而又经济的激光器是发展大功率激光加工的一个技术关键。
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