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我國工業(yè)激光加工市場(chǎng)較晚，隨著國內(nèi)產(chǎn)業(yè)的不斷升級(jí)，激光加工應(yīng)用也從一開始的鐘表、食品封裝打標(biāo)、服裝等輕工業(yè)過渡到了汽車制造、消費(fèi)電子、醫(yī)療、航空航天、新能源等門檻較高的行業(yè)，激光的應(yīng)用空間幾乎遍布了整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，因此其市場(chǎng)往往受整個(gè)經(jīng)濟(jì)大環(huán)境的影響。隨著市場(chǎng)環(huán)境的不斷變化，激光打標(biāo)在激光加工市場(chǎng)占據(jù)了較大份額。

超快激光是能量激光領(lǐng)域最重要的技術(shù)方向之一，作為一種新興的材料加工技術(shù)手段，在加工精度方面有著顯著優(yōu)勢(shì)。隨著技術(shù)的逐漸成熟和成本不斷下降，超快激光市場(chǎng)有望在未來幾年迎來爆發(fā)。

激光技術(shù)已成為現(xiàn)代生活中不可替代的技術(shù)之一，不論是工業(yè)加工、醫(yī)療美容、光纖通信，還是近年來火熱的無人駕駛、智能機(jī)器人等，都與激光技術(shù)息息相關(guān)。今天我們主角是半導(dǎo)體激光器，小編將帶大家一起回顧它的發(fā)展歷程及應(yīng)用現(xiàn)狀。

激光技術(shù)作為當(dāng)今世界范圍內(nèi)最先進(jìn)的制造加工技術(shù)之一，現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、通訊、信息處理、醫(yī)療美容、3D傳感、軍事、文化教育以及科研等方面，成為眾多投資機(jī)構(gòu)眼中的香餑餑，大量資金、人才、機(jī)構(gòu)開始跑步進(jìn)入該領(lǐng)域。可以說，激光產(chǎn)業(yè)正從原本一個(gè)非常“小眾”的市場(chǎng)變得越來越“大眾化”。

相較于傳統(tǒng)的分光元件, 聲光可調(diào)濾波器非常適合在深空探測(cè)中使用。它將幫助巡視器紅外成像光譜儀同時(shí)獲取月球表面近距離可見、短波紅外波段光譜數(shù)據(jù)和精細(xì)的幾何圖像數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了月球表面環(huán)境下的可靠工作。

常見的紫外激光加工應(yīng)用有電子產(chǎn)品打標(biāo)、白色家電、電器外殼標(biāo)記，食品、藥品生產(chǎn)日期的飛動(dòng)標(biāo)記、皮革、工藝禮品、織物切割、橡膠制品、眼鏡材料、外殼名牌、通訊器材等應(yīng)用。

近年來，超快激光器正逐漸進(jìn)入人們的視野。有別于連續(xù)激光器，超快激光器擁有超短脈沖（皮秒甚至飛秒級(jí)），能以較低的脈沖能量獲得極高的峰值光強(qiáng)。目前超快激光器等先進(jìn)技術(shù)已經(jīng)開始逐步應(yīng)用于藍(lán)寶石、超薄超硬玻璃基板等脆性材料加工領(lǐng)域，使得脆性材料加工品質(zhì)、效率得到了較大的提升。

結(jié)構(gòu)緊湊、高功率，以及高光束質(zhì)量的偏振激光器在諸如微加工和高效諧波生產(chǎn)等工業(yè)和研究領(lǐng)域的應(yīng)用需求正不斷增長。通過對(duì)晶體形狀、冷卻機(jī)制及諧振器設(shè)計(jì)等要素的優(yōu)化組合， 激光器和放大器之類的激光器產(chǎn)品呈現(xiàn)出以下優(yōu)點(diǎn)：短脈寬、高峰值功率、高脈沖重復(fù)率和高平均功率下的高光束質(zhì)量。同時(shí)，他們還可以為光束形狀提供高度的靈活性，從圓形光束, 到線形一維和二維平頂光束，再到矩形光束等等，從而為門類廣泛的特殊應(yīng)用提供附加價(jià)值。

目前，武漢光谷激光產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)達(dá)200多家，總收入超150億元，比2009年增長35%。激光企業(yè)總數(shù)和激光產(chǎn)品年產(chǎn)值占全國一半以上，形成了上游為激光材料及配套元器件，中游為激光器及其配套設(shè)備，下游為激光應(yīng)用產(chǎn)品、消費(fèi)產(chǎn)品、儀器設(shè)備等完整的產(chǎn)業(yè)鏈，位居全國第一。

用超快激光以特定的方式照射玻璃，能夠使玻璃對(duì)隨后的濕法化學(xué)蝕刻的敏感度提升一千倍。這意味著可以通過玻璃塊引導(dǎo)直徑幾微米的激光束，并且隨后在玻璃體內(nèi)刻蝕出精細(xì)的管道。這種方法可以用來創(chuàng)建微型孔，將完整的微流體系統(tǒng)刻蝕到玻璃體中，或者實(shí)現(xiàn)具有極高表面質(zhì)量的切口。

激光推進(jìn)是利用遠(yuǎn)距離高能激光加熱氣體工質(zhì)，使氣體熱膨脹產(chǎn)生推力，推動(dòng)飛行器前進(jìn)的新概念推進(jìn)技術(shù)，具有比沖高、有效載荷比大、發(fā)射成本低等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于微小衛(wèi)星近地軌道發(fā)射、地球軌道碎片清除、微小衛(wèi)星姿態(tài)和軌道控制等領(lǐng)域。應(yīng)用于衛(wèi)星近地軌道發(fā)射時(shí)，可使發(fā)射成本降低至每千克幾百美元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于目前化學(xué)火箭每千克上萬美元的發(fā)射成本，因而受到各國廣泛關(guān)注。

光纖激光器具有出色的性能、輸出功率放大能力，以及更寬的輸出波長范圍。它們不僅對(duì)現(xiàn)有應(yīng)用起到了增強(qiáng)作用，還將在工業(yè)領(lǐng)域找到新的用武之地。可以預(yù)見，光纖激光器的市場(chǎng)份額必將日益擴(kuò)大。

光纖激光器的體積只有鞋盒那么大，卻可以提供10-40mW聚焦的納秒脈沖，在打標(biāo)時(shí)能在材料不受到熱影響的情況下改變材料表面的顏色，形成永久的標(biāo)識(shí)。與光學(xué)掃描振鏡結(jié)合使用，便可以打出任何圖案，使之成為應(yīng)用廣泛的打標(biāo)工具。

直接半導(dǎo)體激光器和光纖激光器在工業(yè)方面的應(yīng)用，尤其在發(fā)展我國高功率激光切割、激光焊接、激光熔復(fù)，以及激光直接制造等方面的應(yīng)用前景，和參與國際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，此二標(biāo)準(zhǔn)的影響將是深遠(yuǎn)的。

超快激光切割支架，不論在能力或質(zhì)量上均明顯優(yōu)于光纖激光。超快激光切割金屬支架的質(zhì)量優(yōu)越，縮短實(shí)際的支架制造時(shí)間。而對(duì)于光纖激光無法切割的第三代可降解支架，超快激光則是最理想的解決方案。

上世紀(jì)90年代初隨著克爾透鏡鎖模（KLM）鈦寶石激光器的發(fā)明，飛秒激光技術(shù)得到了迅速發(fā)展，并被廣泛應(yīng)用于強(qiáng)場(chǎng)物理、超快現(xiàn)象、微納加工、生物醫(yī)學(xué)、寬帶通信等領(lǐng)域。目前KLM鈦寶石激光振蕩器作為最成熟的飛秒激光光源，可以直接產(chǎn)生接近單個(gè)光學(xué)周期（~2.7fs）的極短脈沖，但由于其中心波長在近紅外區(qū)域，調(diào)諧范圍有限，因此限制了在更寬波段范圍內(nèi)可開展的超快光譜研究應(yīng)用。

中國為了研發(fā)半導(dǎo)體可調(diào)激光器也開展了大量的研究與發(fā)展工作。2016年初，國家重點(diǎn)專項(xiàng)“戰(zhàn)略性先進(jìn)電子材料”中還特別撥款支持可調(diào)激光器芯片的研發(fā)。盡管如此，我國在這一高端光電子芯片與器件領(lǐng)域一直處于空白狀態(tài)。

近年來，高功率摻鐿光纖激光器以其高功率、高可靠性、高光束質(zhì)量等優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用在工業(yè)、醫(yī)療、科研、軍事等領(lǐng)域。然而隨著輸出功率的逐步提高，非線性效應(yīng)及熱損傷越來越成為制約光纖激光器發(fā)展的重要因素。他們使光纖激光器的光束質(zhì)量降低，輸出功率難以進(jìn)一步提高，阻礙了光纖激光器的進(jìn)一步發(fā)展。因此，研究大模場(chǎng)，高摻雜，高光束質(zhì)量的光纖是目前光纖激光器發(fā)展急需解決的問題。

深紫外全固態(tài)激光源指輸出波長在200nm以下的固體激光器，與同步輻射和氣體放電等非相干光源相比，具有光子能量高、光譜分辨率高、光子流強(qiáng)且密度大、可低重頻至高重頻及納秒、皮秒和飛秒多種運(yùn)轉(zhuǎn)模式等特色。長期以來，深紫外波段一直缺乏這種實(shí)用化、精密化激光源，制約了深紫外波段科學(xué)儀器和前沿研究的發(fā)展。