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激光器

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激光器——能发射激光的装置。1954年制成了台微波-放大器，获得了高度相干的微波束。1958年a.l.肖洛和c.h.汤斯把微波-放大器原理推广应用到光频范围，1960年t.h.梅曼等人制成了台红宝石激光器。以后，激光器的种类就越来越多。由于激光产业上游材料不具备-资源属性，激光芯片等器件的技术门槛相较于半导体芯片较低，而中游激光器的技术-集中在光学设计、工艺经验等集成能力，下游激光设备市场-广阔且分散，因此国内的激光产业链未来有机会国产化闭环。按工作介质分，激光器可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器4大类。近来还发展了自由电子激光器，大功率激光器通常都是脉冲式输出。

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。相比气体的和固态的激光介质，染料激光器通常可以用于更广泛的波长范围内。产生激光的必不可少的条件是粒子数反转和增益大于损耗，所以装置中必不可少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--，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 见光学谐振腔并非必不可少的组成部分，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-的方向性和相干性。而且，它可以-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-。利用透镜耦合可以获得比直接耦合更高的耦合效率。而采用双透镜耦合，其主要优势就是可以分散公差，使得光路上的元件可以有的位移空间。

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超快激光的特点、应用及市场前景分析

实际上，纳秒、皮秒、飞秒都是时间单位，1ns＝10-9s，1ps＝10－12s，1fs＝10－15s。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。这个时间单位，表示的是一个激光脉冲的脉冲宽度，简言之就是在如此短暂的时间内输出一个脉冲激光。由于其输出单脉冲时间非常非常短，因此这样的激光称为超快激光。当把激光能量集中在如此短的时间内，会获得-的单脉冲能量和-的峰值功率，在进行材料加工时，会很大程度上避免长脉宽、低强度激光造成材料熔化与持续蒸发现象热影响，可以大大提高加工。

在工业上，通常将激光分成连续波cw、准连续qcw、短脉冲q－switched、超短脉冲mode－locked四类。2018年光纤激光器-占有率：美国ipg占比-，为50。连续波以多模连续光纤激光器为代表，占据了当前工业市场的大部分份额，广泛应用于切割、焊接、熔覆等领域，具有光电转换率高、加工速度快等特点。准连续波又称长脉冲，可产生ms～μs量级的脉冲，占空比为10％，这使得脉冲光具有比连续光高十倍以上的峰值功率，对于钻孔、热处理等应用来说非常有利。短脉冲指的是ns量级的脉冲，广泛的应用于激光标刻、钻孔、激光测距、二次谐波的产生、-等领域。超短脉冲则是我们所说的超快激光，包括达到ps、fs量级的脉冲激光。