数控激光切割机切割工艺研究（三维切割）（开题报告）.doc

附件B：
毕业设计（论文）开题报告

1、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析）
1.1激光及激光加工
1.1.1激光产生的基本原理
激光是受激辐射而产生的增强光。受激辐射与自发辐射有本质的区别。光的受激辐射是指高能级E的粒子，受到从外部入射的频率为ν的光子的诱发，辐射出一个与入射光子一模一样的光子，而跃迁回低能级的过程。
受激辐射光有三个特征：（1）受激辐射光与入射光频率相同，即光子能量相同；（2） 受激辐射光与入射光相位、偏振和传播方向相同，所以两者是完全相干的；（3）受激辐射光获得了增强。
激光形成的物理过程是产生激光的工作物质受激发造成粒子反转状态，并不断增强至占优势的过程。将受激的工作物质放在两端有反射镜的光学谐振腔中，并提供外界光辐射，如氙灯、氪灯或辉光放电等，则受激辐射将会不断产生激光光子。在此产生的光子中，其运动方向与光腔轴线方向不一致的光子，都从侧面逸出腔外并转换为热能，没有激光输出。只有运动方向与光腔轴线方向一致的光子，被两面反射镜不断地往返反射，来回振荡，从而得到放大。当这种光放大超过腔内损耗（包括散射、衍射损耗等），即光放大超过腔内的阀值是，则会在激光腔的输出端产生激光辐射——激光束。
由上述激光原理可知，任何类型的激光器都要包括三个基本要素：（1）可以受激发的激光工作物质；（2）工作物质要实现粒子数反转；（3）光学谐振腔。
1.1.2激光的发展史
1960年，世界上第一台激光器由美国科学家梅曼（T.H.Maiman）研制成功。
1962年，出现了半导体激光器。
1964年，C.Patel（帕特尔）发明了第一台 激光器。
1965年，发明了第一台YAG激光器。
1968年，发展了高功率的 激光器。
上述一切，特别是高功率激光器的研制成功，为激光加工技术应用的兴起和迅速发展创造了必不可少的前提条件。
我国激光研究起步之快，发展之迅速令我们感到骄傲和自豪。
1961年9月，王之江领导了第一个红宝石激光装置在长春光机所成功运行。
1963年7月，邓锡铭领导建立的第一台气体激光器（氦管）在光机所成功运行。