激光冲击强化技术作为21世纪最先进的特种加工技术,其原理是利用高能脉冲激光对材料表面施加一个压应力,大幅度提高材料的疲劳强度和抗腐蚀性能。增加了工件的疲劳寿命以及使用时长。对于激光冲击强化工件的效果影响最为显著的是激光的参数,包括激光能量、脉宽、光斑特性等。因此,对于激光参数的检测的研究具有重要的现实意义。建立激光冲击强化过程中的激光参数实时监测系统,不仅可以时刻观察激光参数的变化,为激光器的稳定性提供了保障。同时,也可以根据激光参数的变化对激光的冲击强化效果进行有效的评估。为此,本文设计了激光参数在线实时监测系统,可以同步实时测量激光能量、脉宽、光斑的空间分布三个激光参数,通过软件的开发可有效地监测系统是否可以实现参数的实时测量,并且可以根据参数的实时变化判断激光器是否稳定。首先,本论文介绍了该课题的来源和背景,阐述了设计开发激光参数实时监测系统的目的和意义,主要研究了激光能量、激光脉宽、光斑空间分布的测量原理和方法。搭建激光冲击强化设备,对激光器的电源和激光器内部光路系统进行设计,在此基础上完成了激光参数监测系统的内部光路设计。详细介绍了元器件的选择以及硬件平台搭建过程,并且完成了系统软件的流程设计。最后,通过搭建的激光参数在线测量平台对研制的激光器进行实时测量,实验结果表明,激光器的能量可以达到的范围为1-10J,激光器的脉宽可调节范围为16-23ns,光斑分布均匀且光斑形状呈光滑的圆形。并且该系统可以实现激光能量、激光脉宽、光斑的空间分布三个参数的在线实时监测。同时,对影响激光参数监测系统的因素进行了分析和总结。激光参数实现在线监测系统的研制不仅可以实时监测激光器是否稳定,也为激光冲击强化提供了保障。本论文的创新点有如下三点:第一是自主研发了激光器的电源控制系统,可以满足激光器的各种需求。先进的控制窗口只需输入激光器的能量即可自动调节出各种参数的数值,方便用户进行操作。第二是设计了激光器内部的光路系统,可以实现激光能量的多级放大,使输出能量可以达到10J。第三是研制了激光参数的在线实时监测系统,设计了参数监测的光路图,可以实现激光能量、激光脉宽、光斑空间分布三个参数的在线实时测量。综上所述,本文以激光冲击强化过程中的激光参数在线监测为研究内容,首先研究了激光能量、激光脉宽、光斑空间分布的测量原理及方法,其次设计了新型激光参数在线实时监测系统,以自主研制的激光器作为实验对象,对激光器进行激光参数的在线实时监测实验,最终实现了激光器的激光参数在线实时监测功能,也验证了激光器的稳定性。该激光参数监测系统可以应用到实际生产中,为激光冲击强化工件的效果提供了有力保障。