激光器原理

激光器除自由電子激光器外，各種激光器的基本工作原理均相同。產(chǎn)生激光的必不可少的條件是粒子數(shù)反轉(zhuǎn)和增益大于損耗，所以裝置中必不可少的組成部分有激勵（或抽運）源、具有亞穩(wěn)態(tài)能級的工作介質(zhì)兩個部分。激勵是工作介質(zhì)吸收外來能量后激發(fā)到激發(fā)態(tài)，為實現(xiàn)并維持粒子數(shù)反轉(zhuǎn)創(chuàng)造條件。激勵方式有光學激勵、電激勵、化學激勵和核能激勵等。納秒激光器很少在材料連接領(lǐng)域應用，但它們在連接超薄材料時的確非常出色。工作介質(zhì)具有亞穩(wěn)能級是使受激輻射占主導地位，從而實現(xiàn)光放大。激光器中常見的組成部分還有諧振腔，但諧振腔（ 見光學諧振腔）并非必不可少的組成部分，諧振腔可使腔內(nèi)的光子有一致的頻率、相位和運行方向，從而使激光具有良好的方向性和相干性。而且，它可以很好地縮短工作物質(zhì)的長度，還能通過改變諧振腔長度來調(diào)節(jié)所產(chǎn)生激光的模式（即選模），所以一般激光器都具有諧振腔。

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激光器：激光設備很核心的零部件

激光被譽為“快的刀、亮的光、準的尺”。各類激光設備被廣泛應用于材料加工、電子信息、航空航天、醫(yī)學、軍事、通訊等眾多下行業(yè)。內(nèi)外部競爭格局更加平衡，表現(xiàn)在國內(nèi)品牌和國外品牌在中國市場占有率基本持平，從原來海外占主導走向半壁江山的局面。激光加工技術(shù)的出現(xiàn)和推廣，改變了汽車、機械、消費電子等傳統(tǒng)行業(yè)的生產(chǎn)加工模式，為光伏電池、鋰電池等新能源技術(shù)的實現(xiàn)提供了支撐。

工業(yè)是激光的首大應用，其中激光切割占比高。從全球角度看，全球約42%的激光器用于材料加工（包括光刻）。其次為通訊，材料加工中切割占比高為35%，焊接為16%。因此，本文將各類型的激光器進行了匯總，為大家逐一講解各類激光器的特點及實際應用的情況。從中國角度看，激光設備應用中工業(yè)占比為63%，工業(yè)激光設備中激光切割占比為31%。

激光器是用來產(chǎn)生激光的部件，是激光設備中核心的零部件。激光器的價值在成套激光加工裝備總價值的20%-40%，甚至更高。

激光器--有望實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化

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激光器產(chǎn)品趨勢是向高功率光纖激光器和超快激光器方向進行研發(fā)突破。從產(chǎn)業(yè)周期來看，激光器行業(yè)將會經(jīng)歷兩次價格摸底，一次是中低端激光器國產(chǎn)化完成后構(gòu)成的底部，激光產(chǎn)業(yè)的2B工業(yè)應用開始爆發(fā)；第二次是激光器及上游器件實現(xiàn)國產(chǎn)化后，激光器價格將再次摸底，2C激光應用爆發(fā)。激光加工因激光束能量集中、穩(wěn)定，特別適合于硬度大、熔點高等傳統(tǒng)工藝方法較難加工的材料。

一代器件，一代應用，超快激光市場空間不斷釋放

隨著激光下游應用領(lǐng)域的拓展，脈沖激光中的超快激光日益受到關(guān)注。高精密加工需求正推動以飛秒和皮秒激光器為代表的超快激光器在工業(yè)市場上獲得越來越廣泛的應用，超快激光器近年來發(fā)展勢頭良好，成為了眾多企業(yè)研究和布局的重點。

“一代器件，一代應用”，超快激光器的應用市場將會向5G通訊、OLED顯示、消費電子等大眾消費型市場靠攏和延伸，隨著人們消費水平的不斷升級，這些應用也有望成為未來激光器的市場熱點。

對于激光器市場中占比較小、但增速較快的超快激光器領(lǐng)域，劉總認為，隨著市場對激光加工精細度的要求越來越高，超快激光將逐漸成為精密加工的重要方向，市場空間會不斷釋放，具有較好發(fā)展?jié)摿Α?

但是他同時指出，若要獲得“質(zhì)”和“量”的提升，目前國內(nèi)超快激光器仍面臨著品質(zhì)穩(wěn)定性、核心器件國產(chǎn)化、降低成本等幾大挑戰(zhàn)。我們需要正視和國外一線品牌在品質(zhì)和品牌上的差距。“正視問題，才能直擊痛點，進而修正和提升?！?

除此之外，保持國內(nèi)超快激光器市場的良性發(fā)展，除了在“量”的層面需要進步，更需要合適的價格體系用以支撐市場，因此成本管控也非常關(guān)鍵。而國產(chǎn)品牌的本地化服務優(yōu)勢，也是市場競爭力中重要的組成部分。