多波长掺铒光纤激光器(MW-EDFL)在密集波分复用(DWDM)系统中具有重要作用，是近年来光纤通信领域的研究热点。回顾了多波长掺铒光纤激光器的发展历史，介绍了多波长掺铒光纤激光器的工作原理，包括其抑制模式竞争、实现多波长输出的方式，着重介绍了多种梳状滤波器的原理，包括Lyot 滤波器、Sagnac 干涉环、Mach-Zehnder 干涉仪。综述了近年来实现多波长掺铒光纤激光器的研究成果，分析了各个实现方案的优劣特性，并对其应用和发展前景进行了展望。

为满足多工位或多工种的激光加工需求，以Nd:YAG脉冲激光器为光源，提出了双工位加工的实施方案，设计出能实时改变激光光路的双工位分光装置，以及能对系统进行控制的系统控制电路，并确定了系统的工作流程及工作时序。最终实现与单工位时等功率输出的双工位系统。为检验实际加工效果，对AZ91D镁合金和3003铝合金分别进行了熔覆和焊接试验，并利用扫描电子显微镜（SEM）和电化学测量系统分别检测熔覆试样的熔覆层与基体结合界面的特征及耐腐蚀性，同时对焊接试样的显微硬度及拉伸性能进行检测。结果表明，熔覆后，熔覆层与基体结合良好，熔覆层组织致密、无裂纹和孔洞,自腐蚀电位比基体提高1.18V，腐蚀电流降低约5个数量级；焊接后，铝合金的硬度变化范围为HV4.927～54，抗拉强度约为母材的82.3%，与单工位加工系统相比，加工效率提高了24.6%，取得了较好的加工效果。

针对现有激光器多光路加工特点, 采用Nd∶YAG脉冲激光器为光源, 研制出激光器双光路输出分时控制系统。提出了具体的分时分光技术方案, 设计出能够实现分时分光的分光装置, 以及对装置的工作状态进行实时控制的分时控制电路, 并确定了系统的程序流程。在不降低输出功率的前提下, 实现了激光在不同时间、不同输出端口的输出, 完成了分时分光。为避免因分光装置抖动而造成的光纤损坏, 利用黑色相纸对光斑进行采样。结果表明: 在全反镜改变位置后至激光输出, 延时300 ms为最佳时间。该系统能实现激光的时分复用、动态分光, 满足了多光路输出需求; 而且系统的扩展能力强, 能够根据实际激光加工状况, 为激光加工设备的改进和升级提供思路。

设计了一种基于STM32和uC/OS-II的二维数控X-Y工作台控制系统。为使该数控系统具有良好的实时性和稳定性, 以嵌入式STM32F103VET6为控制核心, 采用实时操作系统 uC/OS-II, 设计任务间的通信方式, 集中管理软硬件资源, 提高系统的整体性能。本设计支持简单G代码输入并对 G代码编程, 实现数控 X-Y工作台步进电机直线插补和圆弧插补, 完成平面轮廓加工, 使数控工作台加工实时性和稳定性进一步提高。

为满足多光路、多工位激光加工需求，采用Nd:YAG脉冲激光器为光源，研制出激光器双光路时分复用系统。提出了时分复用的具体实施方案，设计出能够实现时分复用分光的可控30°旋转分光装置以及对装置的工作状态实现实时控制的时分复用控制电路，并确定了系统的工作时序。最终在不降低输出功率的前提下，实现了激光的时分复用、双光路输出。实验利用能量计采集数据，对光路耦合效率进行计算，实验表明，在电流为50 A、脉宽为4 ms、能量为7.3 J时，A路耦合效率为85.21%，B路耦合效率为85.23%，满足多工位加工需求。最后结合实际应用，将所设计的两光路，一路用于焊接，一路用于熔覆。