铜的高反射性和高导热性对于激光焊接来说是一个巨大的挑战，红外波长光纤激光焊接铜材料，吸收率低。采用450nm蓝光半导体激光铜焊接，吸收率高，成为未来重要发展趋势，但是单一蓝光激光器价格昂贵。本文重点研究了蓝光半导体激光与光纤激光复合方法，模拟了复合光源焊接铜材料的工艺参数，设计了450nm蓝光与1060nm光纤激光复合装置，为制造商们提供一种既节约成本而又高效的铜材料激光焊接解决方案。主要研究工作如下：
　　(1)分析了蓝光半导体激光器焊接铜材料的优势，焊接接头设计、激光能量密度、焦点位置、保护气体等工艺参数的影响。建立了铜材料双光束激光深熔焊温度场的能量吸收物理模型，采用高斯旋转体热源进行了焊接模拟。
　　(2)利用COMSOL软件模拟了450nm半导体激光和1060nm光纤激光复合焊接铜材料温度场。双光束复合焊接的光纤激光比单一光源吸收率能提高20%；分析了300W、500W和700W蓝光与1000W光纤激光复合，热源间距在2.2-6.2mm、焊接速度10-30mm/s之间，焊接温度场和光源吸收率的影响关系。
　　(3)设计了铜材料焊接的450nm蓝光和1060nm光纤激光复合装置，包括激光隔离防护和光路复合。激光隔离防护部分使激光器出射光经过第一组合双折射棱镜时分为O光和E光，偏振面分别旋转45°后在第二组合双折射棱镜中重新合为一束。铜材料反射光经过第二组双折射棱镜时同样分为O光和E光，但经过第一组合双折射棱镜时分别沿原路返回，从而防止激光器被损坏。
　　(4)焊接装置的光路复合部分包括1060nm光纤激光反射镜与聚焦透镜镜、450nm半导体激光聚焦镜和二向色透镜。利用二向色镜使450nm半导体激光透射97.2%、1060nm光纤激光98.2%反射，移动光纤激光反射镜能实现双光束光斑间距和位置可调，适合于任意焊接方向，能量损耗约为10%。
　　论文研究工作对于促进我国蓝光激光器发展及其在汽车动力电池、电力行业、航空航天的铜焊接及3D打印应用具有重要意义。