還有不到半小時，很多人已經(jīng)守在電視機旁。我們不妨在開始之前，以盤點與大會相關(guān)的部分激光應用技術(shù)來迎接此次大會。很多人可能沒有意識到，你或許已經(jīng)在某種程度上參與了這次大會的籌備。
打標
對于槍支彈藥等軍械，需要通過外觀良好的標記對其進行區(qū)別及追溯。大部分金屬材料對近紅外波長的光纖激光的吸收良好，在光束質(zhì)量良好、具有寬泛靈活的脈沖寬度、重復頻率和峰值功率參數(shù)的條件下，我們可以對脈沖進行調(diào)頻和調(diào)幅，對每一個脈沖進行獨立精確的控制，提高打標對比度、更高的加工質(zhì)量和速度，在金屬高反材料上進行永久性的標記。
雕刻
紀念幣是國家為紀念政治、歷史、文化等方面的重大事件、杰出人物、 名勝古跡等特定主體而發(fā)行的法定貨幣，一般為精制，限量發(fā)行。紀念幣的紀念意義要通過圖案的寓意、文字的表達來充分表現(xiàn)出來。模具設(shè)計是制造紀念幣工藝中的重要環(huán)節(jié)。通過復雜高超的精雕細刻，才能把設(shè)計寓意表現(xiàn)于模具，最終使紀念幣正背面浮雕均起位清晰。針對具體的貴金屬紀念幣，還會使用激光實現(xiàn)隱形雕刻等防偽工藝（圖2）。
激光雕刻具有很高的靈活性，可以大幅降低設(shè)置成本、縮短雕刻時間、精確設(shè)定圖文，還可以實現(xiàn)曲面上的深雕。激光雕刻性價比高，適用于航天、汽車等多種工業(yè)行業(yè)的機器和模具。
文物表面清除
人民英雄紀念碑是新中國成立后首個國家級公共藝術(shù)工程，也是中國歷史上最大的紀念碑，鐫刻了170多位人物形象，每一個人物的背后都有真實的故事。這塊浮雕上，年邁的老母親鄧玉芬送了6位親人上戰(zhàn)場（圖3）。幾十年甚至幾百年以后，我們的后代是否還有機會在這漢白玉雕前駐足仰望？
近年來針對藝術(shù)品與建筑方面保護的激光清潔技術(shù)得到了發(fā)展，適用于金屬、母材、石材和混凝土及符合材料，利用激光脈沖等聯(lián)合作用脫離表面的附著物。相對于精細的石雕、石刻和年代久遠的古石質(zhì)文物，激光清潔相對于許多傳統(tǒng)清潔工藝具有很多優(yōu)勢。對于位于紐約中央公園之內(nèi)、有3000多年歷史的古埃及克婁巴特拉方尖碑，就經(jīng)過了文物保護者對于化學、微波、激光等多種方法的對比，然后采用光纖激光器進行了良好的表面清理。
武器表面清除——F-16和C-130的全機身修復
美國國防部負責對美國軍隊擁有的所有武器系統(tǒng)和支持設(shè)備進行維修、檢測和再制造。對于大型武器，要定期進行涂層清除和重新維護。采用傳統(tǒng)的化學試劑等方法費用高昂，費時費力，容易損傷武器系統(tǒng)自身的材料，同時還會產(chǎn)生大量的污染物，帶來高昂的清理成本和環(huán)境監(jiān)管部門的審查。傳統(tǒng)除漆方式產(chǎn)生的廢棄物包括液體涂劑，化學處理的沖洗廢水，以及采用的各種噴砂工序產(chǎn)生的中間廢物。
激光涂層清除是一種適用于多種基材，包括金屬、聚合物、塑料以及玻璃的燒蝕過程。激光能量聚焦于物體表面并被表層的涂漆吸收以后，使涂漆分解和清除，卻僅使基材增加一點溫度。美國國防部采用的激光清除具有如下優(yōu)勢：無需接觸，而且不會因為使用處理劑而產(chǎn)生廢棄物。20多年來，美國國防部一直傾向于使用激光涂層清除技術(shù)來降低成本、減少廢棄物并使被維修的武器能快速重新投入使用。在這一過程中激光清除技術(shù)逐漸發(fā)展成熟。早期的系統(tǒng)都是同一種模式，需要特殊的零部件和很高的維護成本。伴隨著越來越多的實際應用，激光器的體積和成本降低、穩(wěn)定性提升，激光清洗系統(tǒng)開始轉(zhuǎn)型。
美國國防部對手動及自動激光清洗系統(tǒng)的成功實施和應用驗證，以及在應用中大幅度節(jié)省成本、減少環(huán)境污染的需求，使人們開始考慮適用于飛機全機身涂漆清除的激光系統(tǒng)。
美國空軍制造了一套完整的機器人系統(tǒng)，該系統(tǒng)由多個單元組成，單元的數(shù)量取決于被清洗的飛機體積。所有的單元進行同步清洗，可進行單一控制點下、無需進行重新定位的機身兩側(cè)同步清洗。每一個單元由若干部分組成，包括激光發(fā)生器、振鏡、粒子捕獲系統(tǒng)、移動底座（MBU）、光纖跟蹤系統(tǒng)以及機械臂，激光發(fā)生器選用功率為6 kW的光纖激光器。單元構(gòu)成則取決于飛機外表面常用的涂漆類型，清除率必須要達到能否維持目前飛機的正常飛行水平以及對光束傳輸?shù)竭_涂漆清除表面所要求的靈活性。每個單元的機械臂的數(shù)量基于可用于商業(yè)的MBU平臺、工業(yè)機械臂和自動控制系統(tǒng)（圖5）。每個單元的系統(tǒng)控制設(shè)計基于對機身基質(zhì)進行實時監(jiān)測的自動化表面成份分析，以及用來自動適應機械臂基于機身表面條件進行處理的激光工藝控制程序。
該系統(tǒng)的原型用于2012年起開始陸續(xù)退役的F-16戰(zhàn)斗機（用于改造成作戰(zhàn)訓練的無人機）并已通過美國空軍驗收。目前，用于處理美國奧格登空軍后勤中心的F-16和C-130的該系統(tǒng)的正式產(chǎn)品正在進行生產(chǎn)。F-16系統(tǒng)將由位于機身兩側(cè)同步工作的兩個機械臂組成，而C-130則將由4個同步工作的機械臂組成（圖5）。這些系統(tǒng)將于2015年在美國奧格登空軍后勤中心進行安裝。
軍用需求推動了激光除漆技術(shù)和應用，對激光除漆系統(tǒng)的不斷投入和驗證使激光除漆技術(shù)從有限范圍內(nèi)的個別應用演變?yōu)樯虡I(yè)級、配件標準可靠、易于維護的工程系統(tǒng)，并成為主流應用。采用激光器進行除漆降低了維修、測試、再制造武器系統(tǒng)及構(gòu)件的成本，并縮短了這些武器系統(tǒng)重返作戰(zhàn)狀態(tài)的時間。隨著軍事上激光除漆需求的增加以及商業(yè)公司對該項應用認識的逐漸清晰，激光除漆應用將在未來獲得更多應用。
切割與焊接
準連續(xù)（QCW）激光器可以以連續(xù)模式高速切割薄板或者以脈沖模式切割厚板；高功率多模激光器可以廣泛用于多種材料、最大厚度為40 mm的2D與3D切割。在配合特制激光加工頭的情況下，30 kW多模摻鐿光纖激光器可以切割厚度為100 mm的不銹鋼（圖6）。
除了鈑金切割、汽車車身零件的3D切割，光纖激光切割應用領(lǐng)域還包括用于航空的鋁及鈦合金、造船和鋼鐵行業(yè)的厚鋼板切割等等，同時光纖激光器可以對銅、鋁等高反材料進行切割，也可以實現(xiàn)在全功率范圍內(nèi)的切割與焊接雙重應用。
光纖激光器如今已經(jīng)廣泛應用于各種金屬厚板的焊接。與傳統(tǒng)CO2激光焊接工藝相比，光纖激光焊接工藝具有明顯的優(yōu)勢，這主要得益于金屬材料對波長為1070 nm光纖激光更好的吸收率。高功率光纖激光器在焊接鋁、銅等高反射系數(shù)金屬材料時具有極其明顯的優(yōu)勢。
鉆孔
在航空航天業(yè)中，一個渦輪發(fā)動機中多達數(shù)百萬個孔用于在運轉(zhuǎn)過程中及時散熱（圖7）?？椎暮穸?、角度、直徑、形狀各不相同。對于航空航天領(lǐng)域的鉆孔，新型光纖激光器為使用者提供了更快、更靈活、更穩(wěn)定也更具成本優(yōu)勢的選擇。
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