高功率光纤激光器以其稳定性好，光束质量高，而且使用方法简便，可实现免维护，在汽车、船舶和航空制造等行业已经得到成功应用。在焊接领域，光纤激光器被认为是大熔深焊接最适当的热源之一。为了确保焊接接头的高性能、低缺陷、高可靠性和稳定性，保证焊接质量，必须要对光纤激光焊接机理进行完整、透彻的理解。因此，对光纤激光焊接金属蒸汽定量表征的研究十分必要。而且本文的研究有利于建立和验证激光焊接过程中瞬态阶段的小孔、熔池、金属蒸汽耦合模型。本文采用了高速摄像和激光焊接实时监测系统来采集金属蒸汽高速摄像图片和蓝紫光辐射信号。经过对金属蒸汽和蓝紫光辐射信号的研究，来分析各种不同工艺条件下金属蒸汽的几何特征行为和蓝紫光辐射信号变化。从而完成对金属蒸汽定量表征的研究。经过对金属蒸汽图像研究分析，结果表明金属蒸汽的形态在焊接瞬态阶段明显大于准稳态阶段。金属蒸汽的喷出角度会在焊接开始短时间内由垂直喷出偏转一定角度喷出。偏转的喷出角度会随着侧吹气流量加大和焊接速度提高而增大，与焊接功率没有明显关系。金属蒸汽面积会在焊接瞬态阶段有个峰值，之后减小并随时间周期性波动。金属蒸汽面积会随着焊接功率的增加和焊接速度的降低而增加，而且不受侧吹气流量明显影响。经过对蓝紫光信号研究分析，结果表明蓝紫光信号在焊接瞬态阶段也会有个峰值，之后信号幅值减小并随时间周期性波动。侧吹气流量在合适范围内并没有对蓝紫光辐射信号强度有明显影响，真正决定金属蒸汽蓝紫光辐射信号强度的是焊接速度和焊接功率。蓝紫光辐射信号在一定条件下是随着线性能量增大而增加的。这些与金属蒸汽面积变化相吻合，说明蓝紫光信号可以用来表征金属蒸汽。