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激光器行业定义及分类

2020-04-20 14:52:44报告大厅(www.sdljzx.com) 字号:T| T

  激光器主要由泵浦源、增益介质(工作物质)、泵浦源和谐振腔三部分组成,在机械、汽车、航空、钢铁、造船、电子等大型制造业产业中正在逐步替代传统加工工艺,2019年全球激光器行业销售规模达50.58亿美元,以下是激光器行业定义及分类分析。

激光器行业定义及分类

  全球激光器销售收入稳步上升,光纤激光器收入贡献最大。2019年全球各类工业激光器的销售收入获得持续增长,由2018年的48.55亿美元增至50.58亿美元,2020年预计收入可达51.61亿美元;其中,光纤激光器2019年收入增长了6%,达到26.03亿美元,2020年预计收入可达27.46亿美元,继续成为收入贡献最大的一类激光器。

  激光器行业分析指出,我国激光行业的不断升级,激光产业以形成了较为完整的产业链,上游为激光晶体、光学镜片、各类激光器、数控系统等,中游为激光切割机、激光焊接机等激光设备,下游则为材料加工、电子信息等应用行业。2019年我国激光器市场规模超过80亿元,预计到2020年中国激光器市场规模将达121亿元。

  市场竞争方面,激光器市场集中度较高,国内CR3占据了75%的市场份额。激光器行业定义及分类指出,IPG占49%、锐科激光17%,创鑫激光9%;相干、恩耐、杰普特、飞博占比也在2%以上。

  技术竞争方面,激光技术提高和普及,传统替代和新应用场景的开发正成为激光产业链发展的直接驱动力。具体来看,在传统激光处理领域,低性能激光设备逐渐被高性能激光设备所取代;另一方面,由于激光光束质量优异且能实现高功率输出,使得激光设备开发了大量下游新的应用场景。

  目前,我国市面上的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。激光器是一种能发射激光的装置。1954年制成了第一台微波量子放大器,获得了高度相干的微波束。1958年A.L.肖洛和C.H.汤斯把微波量子放大器原理推广应用到光频范围,1960年T.H.梅曼等人制成了第一台红宝石激光器。1961年A.贾文等人制成了氦氖激光器。

  1、气体激光器:气体激光器利用气体作为工作物质产生激光的器件。它由放电管内的激活气体、一对反射镜构成的谐振腔和激励源等三个主要部分组成。主要激励方式有电激励、气动激励、光激励和化学激励等。其中电激励方式最常用。激光器行业定义及分类指出,在适当放电条件下,利用电子碰撞激发和能量转移激发等,气体粒子有选择性地被激发到某高能级上,从而形成与某低能级间的粒子数反转,产生受激发射跃迁。

  2、固体激光器:用固体激光材料作为工作物质的激光器。工作介质是在作为基质材料的晶体或玻璃中均匀掺入少量激活离子。例如:在钇铝石榴石(YAG)晶体中掺入三价钕离子的激光器可发射波长为1050纳米的近红外激光。固体激光器具有体积小、使用方便、输出功率大的特点。固体激光器一般连续功率在100瓦以上,脉冲峰值功率可高达109W。但由于工作介质的制备较复杂,所以价格较贵。

  3、染料激光器:染料激光器是使用有机染料作为激光介质的激光,通常是一种液体溶液。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。由于有宽阔的带宽,使得它们特别适合于可调谐激光器和脉冲激光器。

  4、半导体激光器:半导体激光器又称激光二极管,是用半导体材料作为工作物质的激光器。由于物质结构上的差异,不同种类产生激光的具体过程比较特殊。常用工作物质有砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等。激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦三种形式。

  展望2020年,我国是最大的制造业集聚地,也是激光产业链中最重要的地区所在,预计发展趋势主要有:面向先进制造技术、激光武器等应用的高功率、大能量激光晶体;面向人眼安全、遥感、光通讯、医疗等应用的红外激光晶体;面向全色显示、光刻等应用的蓝绿紫和可见光激光晶体;LD泵浦超快激光增益和放大介质材料,以上便是激光器行业定义及分类分析所有内容了。

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