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激光器歷史發展

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激光的英文laser 這個詞是由開始的首字母縮略詞LASER演變而來，LASER的意思是“受激輻射光放大器”英文的單詞的縮寫簡略。激光技術中的關鍵概念早在1917年愛因斯坦提出“受激輻射”時已經開始建立起來了，激光這個詞曾經飽受爭議；Gordon Gould是記載中個使用這個詞匯的人。1953年，美國物理學家查爾斯·哈德·湯斯和他的學生阿瑟·肖洛制成了臺微波量子放大器，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用到光頻范圍。1960年，T.H.西奧多·梅曼制成了臺紅寶石激光器。Yb:YAG（摻鐿釔鋁石榴石）：適用於高功率輸出，這種材料的激光器在激光工業加工領域有很強優勢。2013年，南非科學與工業研究人員開發出世界個數字激光器，開辟了激光應用的新前景。研究成果發表在2013年8月2日英國《自然通訊》雜志上。

常用激光器種類及應用

染料激光器使用有機染料作為激光介質的激光，通常是一種液體溶液。相比氣體的和固態的激光介質，染料激光器通常可以用于更廣泛的波長范圍內。由于有寬闊的帶寬，使得它們特別適合于可調諧激光器和脈沖激光器。長期的專利之戰，反而對Gould更為有利，因為他獲得專利的時候，激光器已經大規模應用，受專利保護期的限制問題，如果專利一申請就批復下來，因為應用不廣泛，反倒賺不到太多錢了。但由于其介質壽命短，輸出功率受限，基本被鈦藍寶石等波長可調的固體激光器取代。

半導體激光器是用半導體材料作為工作物質的激光器，激勵方式有電注入、電子束激勵和光泵浦三種形式。體積小，價格低，，使用壽命長，功耗低，可用于電子信息、激光打印、激光筆、光通信、激光電視、小型激光投影儀、電子信息、集成光學等領域，是實用較重要的一類激光器。激光器的介紹激光器作為產業鏈中游環節，主要上游原材料為光學材料、光學器件等。

光纖激光器是指用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質的激光器，應用范圍非常廣泛，包括激光光纖通訊、激光空間遠距通訊、工業造船、汽車制造、激光雕刻激光打標激光切割、印刷制輥、金屬非金屬鉆孔／切割／焊接（銅焊、淬水、包層以及深度焊接）、大型基礎建設，作為其他激光器的泵浦源等等。第二次是激光器及上游器件實現國產化后，激光器價格將再次摸底，2C激光應用爆發。

自由電子激光器是一類不同于傳統激光器的新型高功率相干輻射光源，它不需要氣體、液體或固體作為工作物質， 而是將高能電子束的動能直接轉換成相干輻射能．因此， 也可以認為自由電子激光器的工作物質就是自由電子。它具有高功率、率、波長的大范圍調諧和超短脈沖的時間結構等一系列優良特性，除了它， 還沒有一種激光器能同時具備這些特點。固體激光器固體激光器介質是固體的激光器，此種工作物質通過燈丶半導體激光器陣列丶其他激光器光照泵浦得到激發。在物理學研究、激光聚變、光化學、光通訊等領域均有非常可觀的前景。

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激光產業鏈

從產業經濟性的角度來看，行業平均水平下激光器約占激光設備成本的30%-50%（采用高功率激光器的設備中占比更高），而材料和激光器件占激光器成本的60%-70%（低功率激光器中的占比更高），因此激光器是制約激光設備經濟性的關鍵，而激光芯片、特殊光纖等激光器核心器件的價格走勢則決定了激光器的經濟性。芯片（泵浦源）方面，國產芯片已達到可正常使用的水平，但在技術上仍與進口芯片存在一定差距，目前國內超前的激光器廠商均主要采購Lumentum和貳陸激光的芯片及組件，芯片環節仍有待突破。

由于激光產業上游材料不具備稀缺資源屬性，激光芯片等器件的技術門檻相較于半導體芯片較低，而中游激光器的技術核心集中在光學設計、工藝經驗等集成能力，下游激光設備市場極為廣闊且分散，因此國內的激光產業鏈未來有機會國產化閉環。目前激光產業鏈上游和中游的國產替代進程較快，中低端激光器件和激光器產品單價呈現明顯的降價趨勢：激光器件方面，2009-2017年IPG每瓦特的芯片成本下降了80%，年均降幅18%；這種激光器產生的光束質量和我們現在使用的激光二極管產生的激光有本質的區別。激光器方面，激光器單臺價格每年降幅超過20%，帶動激光裝備價格逐年下降超過10%