








激光器
激光器很早是科学家 Gordon Gould在1958年搭建出来,但是直到1959年才发表相关文章,但在其申请专利的过程中却被拒绝了,因为他的导师就是maser(微波谐振腔) 技术的发明者Charles Townes(发明了产生微波microw***e输出技术)。由于受到导师的影响专利一直没有被批复。直到1977年激光器的专利才在美国批准。长期的专利之战,反而对Gould更为有利,因为他获得专利的时候,激光器已经大规模应用,受专利保护期的限制问题,如果专利一申请就批复下来,因为应用不广泛,反倒赚不到太多钱了。激光器方面,激光器单台价格每年降幅超过20%,带动激光装备价格逐年下降超过10%。
激光器的介绍
激光器作为产业链中游环节,主要上游原材料为光学材料、光学器件等。光学材料中芯片、有源光纤等在原材料成本构成中占比较高,对激光器的生产成本有较大影响。中游为各种激光器及配套设备。下游激光加工设备的应用市场十分广泛,目前已渗透到消费电子、材料、半导体加工、汽车、船舶、通讯、***美容、军事等众多领域。如果注入电流足够大,则会形成和热平衡状态相反的载流子分布,即粒子数反转。
上游环节的芯片、光纤、高功率光纤光栅、热沉等光学器件是生产激光器产品的重要原材料。国内相关产业起步较晚,质量及稳定性难以满足市场需求,目前仍然主要以进口产品为主(含向国内代理商采购)。国内三大激光器生产商的供应商中,除了有凯普林、长光华芯等少数国产企业外,其他基本都是境外公司或其代理商。按工作介质不同,激光器分为固体激光器、气体激光器、染料激光器、半导体激光器、光纤激光器和自由电子激光器6种。
2019年上半年,创鑫激光脉冲、连续激光器的无源光纤国产化率分别为89.91%、52.54%,杰普特无源光纤国产化率也达到90%。有源光纤作为增益介质,其难度与作用大于无源光纤,国产化率也在同比提高。芯片(泵浦源)方面,国产芯片已达到可正常使用的水平,但在技术上仍与进口芯片存在一定差距,目前国内超前的激光器厂商均主要采购Lumentum和贰陆激光的芯片及组件,芯片环节仍有待突破。国内三大激光器生产商的供应商中,除了有凯普林、长光华芯等少数国产企业外,其他基本都是境外公司或其代理商。
随着飞机、汽车工业向复合材料的转变,高功率激光器渗透率的持续提升。
激光器的温度控制
激光器按照冷却方式可以分为水冷式、风冷式、液氮冷却式等等,冷却方式的选择往往是根据激光器的发热量以及工作环境来确定的,水冷式激光器适用于发热量较大、需要长期稳定工作的情形,风冷式散热激光器适合发热量小、对环境要求不太严苛的情形,液氮冷却一般出现在激光晶体需要工作在极低温度的情形,比如液氮冷却的Yb:YAG激光器。②气体激光器,它们所采用的工作物质是气体,并且根据气体中真正产生受激发射作用之工作粒子性质的不同,而进一步区分为原子气体激光器、离子气体激光器、分子气体激光器、准分子气体激光器等。