自1960年激光问世之后,随着大功率激光技术的不断发展,激光热处理技术走出了实验室,并广泛应用于实际当中。在激光表面硬化处理中,激光照射在金属表面,加热区域的温度经历了迅速的上升和下降,奥氏体变为马氏体,从而提高了材料的硬度和强度。激光表面硬化处理是许多物理现象和处理条件的耦合,影响处理结果的主要因素是激光输出功率、扫描速度和光斑半径,而激光输出功率和光斑半径又决定了激光功率密度分布。由于不同激光器的功率密度分布是不一样的,同一台激光器在不同高度的功率密度分布也是不一样的。因此,在使用一台激光器之前,知道激光器的功率密度分布是非常重要的,这是实验研究的理论基础。在2009年昆明理工大学引进了一台大功率CO2激光器,为了获得该激光器功率密度分布的解析表达式,采用热敏纸测量大功率CO2激光器在不同功率和高度的激光光斑分布,用MATLAB软件对实验光斑进行图像处理,建立数学模型模拟激光功率密度分布,并与采集光斑进行比较。通过激光表面硬化处理实验及温度场计算验证激光功率密度分布解析表达式。取得的实验结果和理论计算相符合,结果表明采用热敏纸测量大功率CO2激光器功率密度分布的方法是可行的,得到功率密度分布的解析表达式可作为理论计算的条件,具有一定意义。