江西智能化纳秒脉冲激光器价格高***的选择

激光器原理

激光器除自由电子激光器外，各种激光器的基本工作原理均相同。产生激光的***的条件是粒子数反转和增益大于损耗，所以装置中***的组成部分有激励（或抽运）源、具有亚稳态能级的工作介质两个部分。激励是工作介质吸收外来能量后激发到激发态，为实现并维持粒子数反转创造条件。激励方式有光学激励、电激励、化学激励和核能激励等。工作介质具有亚稳能级是使受激辐射占主导地位，从而实现光放大。激光器中常见的组成部分还有谐振腔，但谐振腔（ 见光学谐振腔）并非***的组成部分，谐振腔可使腔内的光子有一致的频率、相位和运行方向，从而使激光具有良好的方向性和相干性。但由于其介质寿命短，输出功率受限，基本被钛蓝宝石等波长可调的固体激光器取代。而且，它可以很好地缩短工作物质的长度，还能通过改变谐振腔长度来调节所产生激光的模式（即选模），所以一般激光器都具有谐振腔。

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激光器的未来发展

***激光器市场规模较大，且呈现稳步上升趋势。StrategiesUnlimited发布的数据显示，2018年***激光器市场规模约达137.5亿美元，同比增长5.8%，近十年复合增速达11.1%。

根据前瞻产业研究院的数据，2018年我国激光产业市场规模达1440亿元，同比增长22.14%。其中，激光元器件市场规模为288亿元，同比增长22.03%，激光应用市场规模为547亿元，同比增长22.1%，激光设备市场规模为605亿元，同比增长22.22%。预计2021年总体市场规模将达到2489亿元，未来三年复合增速达20%。激光加工因激光束能量集中、稳定，特别适合于硬度大、熔点高等传统工艺方法较难加工的材料。

随着大功率激光器的技术突破和增材制造技术的成熟，预计未来激光器行业将持续快速增长。

典型的激光器，由激光工作物质（发出能量）、泵浦源（提升能量）、光学谐振腔（传播能量）等部分组成。泵浦源为激光器的光源，谐振腔为泵浦光源与增益介质之间的回路，增益介质指可将光放大的工作物质。

激光器有多种分类方法，其中常用的分类方法有四种：工作物质：可分为气体、固体、液体(染料)、半导体、准分子等；能量输出波形(工作方式)：可分为连续激光器、脉冲激光器、和准连续激光器，脉冲激光器可进一步分为毫秒激光器、微秒激光器、纳秒机关器、皮秒激光器、阿秒激光器等；输出波长（颜色）：可分为紫外激光器、红外激光器、可见光激光器等；激光加工具有加工对象广、变形小、精度高、节省能源、公害小、可远距离加工、可自动化加工等显著优点，目前已成为一种新型制造技术和手段，被誉为“不磨损的加工工具”。功率大小：可分为低功率激光器（＜100w）、中功率激光器（100w-1500w）、高功率激光器（＞1500w）。

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、医学美容、***等众多领域。在物理学研究、激光聚变、光化学、光通讯等领域均有非常可观的前景。

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。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。

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。激光器激光器发出的光信号进入光纤的途径主要有两种方式：直接耦合、透镜耦合，其中透镜耦合又分为单透镜耦合和多透镜耦合。

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。

产业链：有能力实现国产化闭环

激光产业链从上游材料、器件——中游激光器——下游激光设备可分为三大环节：

1）上游为***材料和器件，包括激光芯片、泵浦源、谐振腔、特种光纤等有源器件，合束器、隔离器等无源器件，晶体材料、半导体复合材料等介质材料等，除此之外还包括其他光学器件、电子元器件、机械元器件和激光控制系统；

2）中游为激光器，包括光纤激光器、半导体激光器和其他固体激光器等。国内激光器***公司包括锐科激光（光纤激光器）、创鑫激光（光纤激光器）、杰普特（光纤激光器）、华日激光（超快激光器）；海外激光器***包括IPG（光纤激光器）、nlight（光纤激光器）等；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。

3）下游为提供不同工艺的激光设备，主要应用于激光切割、激光焊接、激光测量、激光显示、激光美容***等领域。国内激光设备***公司包括大族激光（3C电子为主）、华工科技（切割焊接）、亚威股份（切割焊接）、帝尔激光（光伏激光开槽）、激光雷达、铂力特（激光3D打印）、光峰科技（激光显示）等；从产业周期来看，激光器行业将会经历两次价格摸底，一次是中低端激光器国产化完成后构成的底部，激光产业的2B工业应用开始爆发。海外激光装备***包括德国通快（激光装备）、Amada（激光装备）、瑞士百超（激光装备）、Velodyne（激光雷达）、ASML（激光装备）等。