同济大学物理科学与工程学院马彬教授和王占山教授成功研制具备对固体Nd:YAG激光器在线寿命长时间测试的激光器长寿命保障验证系统。该系统可实现长时间无人值守全自动化运行，共包含四个分模块：安全保护模块、环境监测模块、光束测量模块和传输特性模块，总计测量参数40余项、控制单元28个，自主开发配套程序30套、长寿命运行系统程序2套。两套装备前期已交付用户单位，经现场安装、装调和校准，顺利通过现场验收，稳定运行一年后近期通过上级主管部门验收。
系统外观图 系统结构图
项目团队由跨学科、跨学院成员构成，前后参与人员约30余人。在该系统研制期间，团队成员紧密合作，与时间赛跑，使得项目从关键技术攻关与验证、架构设计与光机设计、采购与装配，再到子系统和集成系统开发、联动调试和精度校准，整个过程仅历时8个月。
该系统不仅实现了对固体Nd:YAG激光器的在线寿命测试，还具备多项综合测试功能，特别是在偏振度、抖动和指向性等关键指标以及全口径测量上具有优势，是激光器研制和实际应用中老化测试工艺流程、环境测试工艺流程、寿命测试工艺流程和应用试验的主要测试设备保障。
除此之外，系统可实现无人值守，自动运行、控制、检测、记录、异常报警功能。系统的设计目标是长时间稳定运行1年以上。主要功能和特色包括：
（1）系统有4个独立的测试模块，26项核心测试参数，40项独立测试单元，可灵活选择一项或多项测试单元进行功能测试。系统具有强大的控制和存储功能，每套装备采用3台工控机+1台服务器组合模式，百余根数据线、控制线和电源线集成布控，每个测试单元模块化独立装调和布局。
（2）系统可全自动完成激光器内部温度和冷水机水流测量、激光光闸控制；环境振动、环境温度、环境湿度和噪音监测；激光能量、频率、脉宽、波长、光谱线宽、光场分布、偏振度，光斑抖动、光束指向性、发散角、M2因子分析等多项参数的实时采集与显示。最大可测激光器光束直径200mm，同时具备一个波长或多个波长同时测量功能。
系统运行界面
（3）系统数据库具有自动存储和统计功能。除了软件显示界面实时显示的核心参数和趋势图外，系统软件查询功能可以“一键”自动查询特定时间段的数据和曲线，并对数据统计分析，形成测试报告；能够对每一个参数项求平均值、最大值、最小值、标准差，反映激光器性能参数的离散程度，从中分析激光器性能。
（4）发现数值偏离、数据缺失、软件无响应、硬件无响应等异常情况，具有故障筛查和系统自恢复功能；当出现异常数据超出设定阈值、故障无法排除时，具有报警与安全保护功能。
通过科研团队的不懈努力和高效协作，成功完成激光器长寿命保障验证系统的研制、交付和验收。当前，该系统为用户单位的激光器研制和实际应用提供了重要支撑。相关工作标志着科研团队在研制高端复杂大型测试装备领域的技术突破，具备了定制各类激光器自动化测量和性能监测装备的研制能力。
