现代激光制造技术的研究、开发、应用及产业化对国民经济的发展具有巨大的推动作用。高能量和高品质是对制造用激光源提出的基本要求,我国在激光技术的研究方面起步较早,但长期以来多重视激光源的高能量,忽略了其高品质,即光束质量。本文以光束质量为主线,研究了光束质量对激光制造技术贯穿始终的重要作用,提出了以描述激光束聚焦特性为核心的光束质量评价参数;理论分析,并实验验证了光束质量对光束传输和聚焦性能的影响;最后,以激光焊接为实例,研究了光束质量对激光加工过程的影响。 论文在总结目前存在的评价激光光束质量参数的基础上,根据对影响激光制造的主要光束特性参数的分析,以光束空间特性为核心,提出用光束聚焦特征参数值作为评价激光光束质量的参数。因为激光作为能源能够在工业领域广泛应用的根本优势就在于它可以通过聚焦获得极高的能量密度,而值恰恰表征了实际光束的可聚焦能力。论文研究论证了用值评价激光光束质量的实际意义在于两个方面,一方面它仅仅包含了光束束宽和发散角,不涉及波长的因素,使不同波长激光束的可加工能力具有可比性;另一方面,值是根据对光束传输路径上不同位置处束宽实际测量结果的计算值,比其在与基模高斯光束进行比值计算。