此前，在日本横滨举行的“2021年光学与光子学国际展览会”期间，滨松光电展示了由新开发的工业脉冲激光系统加工的样品。据该公司提供的资料显示，新脉冲激光系统的激光二极管泵浦激光器打破了过去的世界纪录，最高脉冲能量达250J。

新激光系统的开发，源自日本新能源与工业技术开发机构（NEDO）支持的“下一代激光加工技术研究与开发”项目。新激光系统提高了激光介质的能量存储能力和光束质量，并提供两倍以上的能量放大能力，同时仍可以与当前的工业脉冲激光器保持相同的体积大小。

■滨松光电250J新激光脉冲系统，体积和现有激光加工系统差不多大

从该激光系统获取和整合的加工数据，得以让工程师建立起一个数据库，通过使用人工智能的方式优化激光加工工艺。新系统不仅将简化现有的激光加工流程，还将开辟能源、医疗和其他应用领域的新应用场景。

在未来的工业加工中，生产设备将与云端连接并实现自动化生产，使用人工智能技术将为企业最大程度节省人工成本。这些行业趋势的变化为激光加工奠定了基础。滨松光电认为，激光加工因其数字化控制的优势，将成为未来工业智能制造的主要生产工具。

■激光介质由激光二极管模块泵浦并储存能量。当脉冲激光束通过激光介质时，它从激光介质接收能量并提高输出功率

现在，用于材料加工和机械加工的激光器大致可分为两类，一类是以恒定强度连续发光的连续波激光器；另一组是脉冲激光器，以非常短的时间间隔重复发射脉冲激光。连续波激光器多用于激光焊接和激光切割等热处理任务，使其成为当前激光加工行业的主流工具。

另一方面，根据滨松光电的说法，脉冲激光器尚未广泛应用的主要原因是开发高功率脉冲激光系统所需的高功率半导体激光器（激光二极管）和大尺寸激光介质尚未可用，同时增加了企业通过创建新系统突破加工瓶颈（例如最佳辐照时间和能量）的难度。

为了克服这些挑战，滨松光电始终致力于开发高功率脉冲激光系统，作为“基于高亮度和高效下一代先进智能激光加工开发项目”的一部分，同时得到了日本新能源和工业技术发展机构支持。2019年，公司开发出脉冲能量为117J的工业脉冲激光器，采用4个激光二极管模块和2个激光放大器，每个模块配备6块陶瓷激光介质。

此次发布的新工业脉冲激光系统，再度打破了原先的数据纪录，将激光脉冲能力进一步提升至250J。下面的这张图显示了新系统的主要特征，包括系统波长1030nm、脉冲宽度30ns且可变。

■新激光系统的主要参数

据公司发布的公告显示，与之前的系统相比，新激光系统的光能存储容量大约增加了1倍。通过安装由10个陶瓷盘组成的激光介质实现这一目标，每个陶瓷盘具有世界上最大的表面积，并针对激光介质进行了优化。

■新开发的脉冲激光放大器的结构

此外，滨松光电还重新评估和改进了放大器设计，使用了8个紧凑型激光二极管模块。这样做是为了提高激光介质的泵浦效率，将泵浦能力提高到原系统的两倍左右。更为重要的是。改进之后还实现了高光束质量，使其具有良好的光聚焦特性。通过优化光学设计，在照射表面上获得高度均匀的输出分布。最终让新开发的激光二极管泵浦激光器系统实现了目前最高的脉冲能量。