激光器歷史發(fā)展

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激光的英文laser 這個(gè)詞是由開始的首字母縮略詞LASER演變而來(lái)，LASER的意思是“受激輻射光放大器”英文的單詞的縮寫簡(jiǎn)略。激光技術(shù)中的關(guān)鍵概念早在1917年愛(ài)因斯坦提出“受激輻射”時(shí)已經(jīng)開始建立起來(lái)了，激光這個(gè)詞曾經(jīng)飽受爭(zhēng)議；而且，它可以很好地縮短工作物質(zhì)的長(zhǎng)度，還能通過(guò)改變諧振腔長(zhǎng)度來(lái)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。Gordon Gould是記載中個(gè)使用這個(gè)詞匯的人。1953年，美國(guó)物理學(xué)家查爾斯·哈德·湯斯和他的學(xué)生阿瑟·肖洛制成了臺(tái)微波量子放大器，獲得了高度相干的微波束。1958年，C.H.湯斯和A.L.肖洛把微波量子放大器原理推廣應(yīng)用到光頻范圍。1960年，T.H.西奧多·梅曼制成了臺(tái)紅寶石激光器。2013年，南非科學(xué)與工業(yè)研究人員開發(fā)出世界個(gè)數(shù)字激光器，開辟了激光應(yīng)用的新前景。研究成果發(fā)表在2013年8月2日英國(guó)《自然通訊》雜志上。

激光器產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

激光加工技術(shù)是一種新型的綠色先進(jìn)制造技術(shù)，相比傳統(tǒng)機(jī)械加工具備明顯優(yōu)勢(shì)，其加工方式以非接觸方式進(jìn)行，加工過(guò)程能耗低、環(huán)保效益高、加工速度快、低噪音、熱影響小、適應(yīng)性強(qiáng)，可加工超高硬度、高脆性、高熔點(diǎn)材料，并可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，在精密加工、復(fù)雜結(jié)構(gòu)加工、批量自動(dòng)化生產(chǎn)等領(lǐng)域具備明顯優(yōu)勢(shì)，被公認(rèn)為“未來(lái)制造系統(tǒng)的共同加工手段”。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。

隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，激光技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，適用于激光加工的材料包括金屬及合金、塑料、陶瓷、玻璃、木材、皮革、樹脂、橡膠等，在廣泛應(yīng)用于打標(biāo)、雕刻、切割、焊接、鉆孔、熔覆、微加工及表面改性等工業(yè)加工領(lǐng)域的同時(shí)，還應(yīng)用于信息通訊數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、醫(yī)學(xué)美容、科研軍事、儀器傳感、顯示、增材制造等新興領(lǐng)域。按工作介質(zhì)分，激光器可分為氣體激光器、固體激光器、半導(dǎo)體激光器和染料激光器4大類。

作為激光加工設(shè)備的核心部件的激光器，自1960年臺(tái)紅寶石激光器明問(wèn)世以來(lái)，隨著技術(shù)的發(fā)展，發(fā)生了巨大的變化，極大的推動(dòng)了其他科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，被認(rèn)為是二十世紀(jì)人類偉大的發(fā)明之一。近十幾年來(lái)，激光器的發(fā)展更為迅速，出現(xiàn)了種類繁多的激光器，按照增益介質(zhì)的不同，可分為光纖、固體、氣體、半導(dǎo)體激光器等，特定增益介質(zhì)輸出特定波長(zhǎng)的激光，本質(zhì)決定了激光輸出功率和應(yīng)用領(lǐng)域。紅寶石激光：起初的激光器是紅寶石被明亮的閃光燈泡所激勵(lì)，所產(chǎn)生的激光是“脈沖激光”，而非連續(xù)穩(wěn)定的光束。

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激光器特征和表現(xiàn)

國(guó)內(nèi)激光器龍頭上市后，我們把它定義為新業(yè)態(tài)，大家的思考或者大家的關(guān)注點(diǎn)有什么不一樣，可以體現(xiàn)在幾個(gè)主要方面：拉開梯隊(duì)，原來(lái)屬于大家自由發(fā)展、自由占領(lǐng)市場(chǎng)，隨著格局的確定，游戲規(guī)則基本出來(lái)了。游戲規(guī)則具體體現(xiàn)在哪些方面？光纖激光器具有輸出激光光束質(zhì)量好、能量密度高、電光效率較高、使用方便、可加工材料范圍廣、綜合運(yùn)行成本低等諸多優(yōu)勢(shì)。典型的是取決于定價(jià)機(jī)制以及你在產(chǎn)業(yè)鏈所占的地位。中游企業(yè)，毛利率是我們行業(yè)統(tǒng)計(jì)的基本數(shù)據(jù)，達(dá)到20-30%。對(duì)于國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)來(lái)說(shuō)，基本擁有自我垂直整合能力，意味著我的產(chǎn)業(yè)鏈具有技術(shù)方案的設(shè)定權(quán)，也有價(jià)格制定權(quán)。這是目前表現(xiàn)的一個(gè)特點(diǎn)。內(nèi)外部競(jìng)爭(zhēng)格局更加平衡，表現(xiàn)在國(guó)內(nèi)品牌和國(guó)外品牌在中國(guó)市場(chǎng)占有率基本持平，從原來(lái)海外占主導(dǎo)走向半壁江山的局面。 在目前新業(yè)態(tài)情況下，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈逐漸趨于完善，很多專家提到芯片問(wèn)題、光纖問(wèn)題等。每個(gè)行業(yè)都有瓶頸，我們也有瓶頸，我們的瓶頸是缺兩個(gè)核心技術(shù)：一是激光合成技術(shù)，目前我國(guó)有些單位在做，突破不明顯。二是高功率切割技術(shù)，這是整機(jī)集成商要用的技術(shù)。一是激光器核心技術(shù)，二是集成商的技術(shù)。這兩個(gè)技術(shù)沒(méi)解決，即使解決6000瓦激光器也沒(méi)法用。整體來(lái)說(shuō)，目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈的配套相比2018年之前有了比較大的改觀。產(chǎn)業(yè)和資本的結(jié)合更加頻繁，進(jìn)入2018年，隨著光纖激光器在制造業(yè)的應(yīng)用，產(chǎn)業(yè)和資本的合作更加頻繁。

納秒脈沖光纖激光器的應(yīng)用

納秒脈沖光纖激光器有許多優(yōu)點(diǎn)：光纖可盤繞，激光器具有更小的體積；不需要復(fù)雜的水冷設(shè)備，散熱性能好；只需限制纖芯的尺寸就可獲得非常好的光束質(zhì)量；轉(zhuǎn)化效率較高；激光器諧振腔簡(jiǎn)單，具有高的穩(wěn)定性等。隨著光纖激光器的輸出功率不斷攀高，高功率脈沖光纖激光器的應(yīng)用前景一片光明。因此高功率納秒脈沖光纖激光器在激光加工、光時(shí)域反射計(jì)(OTDR)、產(chǎn)生二次諧波、軍事等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。長(zhǎng)期的專利之戰(zhàn)，反而對(duì)Gould更為有利，因?yàn)樗@得專利的時(shí)候，激光器已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用，受專利保護(hù)期的限制問(wèn)題，如果專利一申請(qǐng)就批復(fù)下來(lái)，因?yàn)閼?yīng)用不廣泛，反倒賺不到太多錢了。