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激光修复Inconel 718镍基高温合金过程中Laves相的原位调控新方法 Article
隋尚, 李浩胜, 李祚, 赵轩, 马良, 陈静
《工程（英文）》 2022年 第16卷 第9期 页码 239-246 doi: 10.1016/j.eng.2021.08.030
激光修复Inconel 718 高温合金通常由组织差异明显的基材区锻造组织和激光修复区熔覆组织两部分构成。其中，激光熔覆区内Laves 相的尺寸、形貌和分布对激光修复Inconel 718 高温合金的力学性能有重要影响。基于此，本文提出了一种原位激光热处理（in situ laser heat-treatment, ISLHT）工艺，该方法可以通过激光加热先前的沉积层，在不影响基材区的基础上，基于优化的工艺参数，有效调控激光熔覆区内Laves 相的尺寸和形貌。有效温
度范围由激光线能量密度决定，峰值温度随线能量密度的增加而增加。此外，可以通过同时增加激光功率和扫描速度来降低温度幅度。
关键词： 激光修复 原位激光热处理 Inconel 718合金 Laves相
陈俐,巩水利,何恩光
《中国工程科学》 2020年 第22卷 第3期 页码 78-84 doi: 10.15302/J-SSCAE-2020.03.012
随着激光技术的发展，激光去除与连接技术深刻影响着制造业技术的发展，并以柔性、高效、高质的综合优势成为不可或缺的先进制造技术。在先进制造智能化发展的时代，激光技术、数字信息技术等的融合必将推动激光去除与连接技术的应用发展与创新。本文选取工业应用最广的激光焊接、激光切割、激光打孔、激光打标4 种激光去除与连接技术，概述了激光去除与连接技术的应用现状，分析了其在支撑先进制造发展过程中存在的问题。研究表明，激光去除与连接技术的发展应注重工艺基础和装备研究一体化的研究，解决激光加工单元部件、激光加工工艺、智能集成各环节的关键技术，强化工艺基础研究平台建设，关注技术创新和人才培养的多维度结合，以促进激光去除与连接技术从工艺应用开发到装备市场保障的生态链式的协同发展
邱海霞,李步洪,马辉,魏勋斌,杨思华,李阳,谭一舟,陈德福,赵洪友,曾晶,顾瑛
《中国工程科学》 2020年 第22卷 第3期 页码 14-20 doi: 10.15302/J-SSCAE-2020.03.003
激光诊疗技术在生命健康领域得到了越来越多的成功应用，成为现代医学精准诊疗的重要组成部分。本文针对激光技术医疗应用主题，重点从实际应用和产业链的视角出发，梳理我国激光技术在临床治疗、诊断和产业化方面的发展现状、前景趋势和存在问题。研究发现，尽管我国在激光治疗技术、医用激光诊疗设备及其产业发展方面均取得了长足进步，但整体而言，激光医疗技术的临床应用仍处于跟踪起步和同步发展阶段，原创性应用研究有所缺乏，医用激光设备的研发和产业化处于中低端，用于精准诊疗的超快激光器等关键技术和高端设备仍未打破国外垄断。研究建议，设立我国激光医学二级学科，加强国家级激光医疗科技创新平台建设，针对性开展激光医疗器械法规建设，出台相关政策扶持激光医疗器械产业发展，组织攻关医用激光诊疗设备关键核心技术。
“我国激光技术与应用2035 发展战略研究”项目综合组
《中国工程科学》 2020年 第22卷 第3期 页码 1-6 doi: 10.15302/J-SSCAE-2020.03.001
为促进激光技术及应用的发展，中国工程院于2018 年启动了“我国激光技术与应用2035 发展战略研究”重点咨询项目，本文是项目研究综合报告，文章简要分析了激光技术及在科研与产业中的工具性、引领性和颠覆性作用，分析了我国激光技术在前沿激光、制造加工、信息通信、医疗诊治等领域的科研和应用的发展现状，梳理了多个制约加速发展的问题，提出了我国激光技术及应用2035 年发展目标设想：强化顶层统筹谋划，引领我国激光技术与应用产业快速发展；加强基础研究，聚力突破产业化发展中的重大基础问题、共性技术基础和基础材料、器件；设立应用研发专项，打造多个新激光产业链；创新产业协同机制，完善激光产业创新生态；强化激光基础教育，加大对激光及光学学科人才培养力度等政策措施建议。
刘军,曾志男,梁晓燕,冷雨欣,李儒新
《中国工程科学》 2020年 第22卷 第3期 页码 42-48 doi: 10.15302/J-SSCAE-2020.03.007
超快超强激光兼具超快时域特性和超高峰值功率特性，为人类在实验室中创造出了前所未有的超快时间、超高强场、超高温度和超高压力等极端物理条件，成为用于拓展人类认知的前沿基础科学研究最重要的工具之一本文从超快激光和超强激光的应用与发展需求出发，系统调研了国内外研究和科学应用的现状，提出了我国超快激光和超强激光的发展思路与目标以及为实现这些目标需要重点发展的相关方法和技术。针对超高峰值功率和高重复频率超强激光面向未来的重要方向，分析了我国分阶段发展的重点内容，突出了相关技术与配套元器件研究的重要性。此外，在注重基础研究、多方面吸引和培育人才、加强国际合作、促进产业化等方面提出了超快超强激光发展的措施建议，以期为我国激光技术与科学应用的稳步发展提供方向参照。
韦欣,李明,李健,汪超,李川川
《中国工程科学》 2020年 第22卷 第3期 页码 21-28 doi: 10.15302/J-SSCAE-2020.03.004
半导体激光器产业体量大、辐射和带动能力强，作为激光器工业的基础，被广泛应用在光通信、光信息处理、新型加工、激光显示、生物和医学传感等工业、为了适应逐渐扩大的应用范围，满足不同应用场景所提出的新要求，半导体激光器领域近年来通过学科交叉渗透不断地引入了各种新机制、新概念以及新结构，大大优化了其波长覆盖范围、光束质量、器件体积和功耗、调制速度以及输出功率本文通过对比几种新型激光器的物理内涵、结构设计及制备手段，介绍了几种应用前景广泛且发展势头强劲的半导体激光器。结合我国相关产业的发展现状指出，半导体激光器产业的发展仍然应与应用紧密结合，通过市场和强大的系统开发能力闭环优化器件性能，提升核心技术，通过交叉学科融通不断引入新概念、新结构和新工艺。同时，结合国内政策导向优势，在垂直外腔面发射激光器、微纳结构激光器以及拓扑绝缘体激光器等几个发展势头强劲的新型激光技术中加大投入，进行批量生产和可控制备研发，力争在国际相关领域的竞争中抢占战术制高点。
“我国激光技术与信息应用2035 发展战略研究”课题组
《中国工程科学》 2020年 第22卷 第3期 页码 7-13 doi: 10.15302/J-SSCAE-2020.03.002
激光技术自发明以来，就开始广泛应用于信息领域。激光技术促进了信息技术突飞猛进的发展，已是当今信息科技发展的主要动力。“我国激光技术与信息应用2035 发展战略研究”是中国工程院设立的重点咨询项目“我国激光技术与应用2035 发展战略研究”的课题之一，旨在对我国激光技术在信息领域的应用及相关产业发展情况开展全面研究，凝练信息领域激光技术的发展趋势，提出能够促进该领域发展的合理建议。本文通过介绍光通信、激光显示、光存储、光传感等几个激光技术在信息领域的主要应用，对其国内外研究和发展现状、主要关键技术、国内外产业发展情况进行了深入分析，研究提出：确立研究方向重点，布局核心技术开发；搭建产业创新平台
王天枢,林鹏,董芳,刘显著,马万卓,付强
《中国工程科学》 2020年 第22卷 第3期 页码 92-99 doi: 10.15302/J-SSCAE-2020.03.014
空间激光通信技术是未来空间宽带信息传输的主要通信技术，具有带宽高、传输快速便捷及成本低的优势本文旨在系统把握空间激光通信技术的发展脉络，系统梳理了国内外空间激光通信技术在星地、星间、空地、空空等链路的研究与试验验证的发展情况，总结了激光通信技术在捕获跟踪、通信收发、大气补偿和光机设计等方向的关键技术研究热点在此基础上，面向未来需求，归纳了空间激光通信技术在高速率、网络化、多用途、一体化、多谱段5 个方面的发展趋势。为进一步推动空间激光通信技术研究和产业化的发展，本文从实施基础研究计划、重视核心元器件研发、积极参与国际技术标准的制定以及引导相关产业发展4 个方面提出了发展建议，以期更好地促进我国空间激光通信技术的成果转化和应用
范元媛,周翊,郭馨,王倩,金春水,楼祺洪
《中国工程科学》 2020年 第22卷 第3期 页码 29-34 doi: 10.15302/J-SSCAE-2020.03.005
准分子激光具有波长短、能量大等特点，在集成电路光刻、材料加工、医学、科研等领域具有重要的应用。与国外先进水平相比，我国高端准分子激光技术仍存在较大差距。本文首先简要介绍了准分子激光的特点和发展历史，然后分析了国内外准分子激光技术及相关典型应用的发展现状及需求，之后提出了我国准分子激光技术发展的主要问题。建议未来重点在基础共性技术研究（高性能高端深紫外波段元器件设计、制备与性能表征研究，放电动力学等基础理论及验证研究等）、长脉冲、高重频、大能量/ 功率技术、新兴或潜在应用领域及衍生技术等研究方面继续加大加深研究力度，为我国准分子激光的自主可控发展奠定基础
关键词： 激光器，准分子激光技术，材料加工
胡春宏,张双虎
《中国工程科学》 2022年 第24卷 第1期 页码 166-175 doi: 10.15302/J-SSCAE-2022.01.018
选区激光熔化纯钨——粉末粒径对激光吸收的影响和扫描轨迹形成机理研究 Article
章佳窈, 顾冬冬, 杨莹, 张红梅, 陈洪宇, 戴冬华, 林开杰
《工程（英文）》 2019年 第5卷 第4期 页码 736-745 doi: 10.1016/j.eng.2019.07.003
本文建立了基于线迹追踪的三维激光吸收模型，用于描述选区激光熔化（SLM）成形纯钨粉末时激光束与粉末层的相互作用，研究了粉末粒径大小对粉末激光吸收率和吸收行为的影响。本文给出了激光吸收率、粉层吸收辐照度及其分布、激光扫描轨迹的表面形貌和几何特征（如接触角、宽度和高度，以及重熔深度）之间的内在关系。随着粉末粒径增加，粉末层吸收的激光能量减少。当粒径为5 μm时，纯钨粉末层的吸收率最大达到0.6030。激光辐照度在粉床颗粒表面的分布与粒径大小、方位角和粉末在基板上的位置有关。对SLM纯钨扫描轨迹的表面形貌和横截面几何特征进行了研究，结果验证了模拟的粉末激光吸收行为。该工作对线迹追踪模型预测SLM扫描轨迹润湿性和铺展性的应用提供了科学依据，从而更好地获得优异的激光成形性能。
彭翰生,张小民,范滇元,朱健强
《中国工程科学》 2001年 第3卷 第3期 页码 1-8
在激光聚变需求牵引下，高功率固体激光技术走过了30多年的发展历程。在世界范围内，美、日、法、中、英、俄等国先后建造了20多台大型装置，输出能量初期仅百焦耳级，后来增大到数万焦耳，固体激光技术得到长足发展。近几年来，几个大国都在建造巨型激光装置，如美国和法国正分别建造国家点火装置NIF和兆焦耳激光器LMJ，我国在研制神光-Ⅲ激光装置，俄国也在计划建造Iskra-6激光装置。这一代激光装置的研制不但在科学技术上提出了许多新需求，从而把激光科学技术发展推向新的历史阶段，而且就其规模、投入、周期和风险而言，是前所未有的大光学科学工程。从工程科学的角度去研究如何才能建造出性能优良和效费比高的巨型激光装置是需要回答的具有挑战性的新课题。
牟雪洁,张箫,王夏晖,王金南,饶胜,黄金,柴慧霞
《中国工程科学》 2022年 第24卷 第1期 页码 113-121 doi: 10.15302/J-SSCAE-2022.01.012
付小兵
《中国工程科学》 2009年 第11卷 第10期 页码 122-128
组织再生是21世纪生物学和医学领域研究的重点和热点。在回顾再生医学研究历史的基础上，概要介绍了组织再生所涉及的关键科学问题、重大需求以及部分已经取得的重要进展，并对将来的发展进行了展望。
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