胡国庆，管迎春，3*

1. 北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京 100191 2. 北京航空航天大学合肥创新研究院，安徽 合肥 230012 3.大型金属构件增材制造国家工程实验室，北京 100191

引 言

自1960年激光器诞生以来[1]，激光由于优异的单色性、 方向性、 相干性和高功率密度特性而广受关注。而随着啁啾脉冲放大[2]和相干合束[3]等技术的发展，激光器功率密度、 种类和成本都得以极大优化和提升，为激光加工等激光应用奠定了基础。尤其是自20世纪90年代以来，各类激光加工技术逐步应用于航空航天、 医疗、 汽车和电子等领域，包括激光焊接[4-5]、 激光切割和钻孔[6-7]、 激光打磨[8-9]、 激光清洗[10]、 微纳结构制备[11-12]和激光增材制造[13]等。然而，近年来，制造技术面临产品精度和性能要求高、 产品迭代快和个性化程度高等挑战，因而，激光加工的精度和效率提升以及智能化控制成为迫切需求[14]，相应地激光加工在线监测成为工业界和学术界的研究重点。通过在线监测加工过程和目标特性，实时调控和优化激光加工参数和加工过程，抑制和消除材料损伤和缺陷，提升激光加工效率和精度[15]。充分利用激光加工过程包含的物理本质及其产生的信息是研究的关键。激光与物质相互作用时可产生与加工参数、 加工过程和目标特性直接相关的光、 声和温度等多种信号[16]，比如，与化学成分对应的等离子体信号[17]、 激光与高非线性材料作用时产生的无损伤谐波信号[18]与激光辐照特定材料激发的荧……