中國激光產業應用現狀 激光產業發展優勢突顯

• 李芬珍子 2023年9月6日 來源：中研網 831 51
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激光產業應用現狀

激光技術的啟蒙研究發展就完全印證了上面的話。最早對激光做出理論研究的人是愛因斯坦，1916年愛因斯坦提出受激輻射的概念，即處于高能級的原子受外來光子作用，當外來光子的頻率與其躍遷頻率恰好一致時，原子就會從高能級躍遷到低能級，并發射與外來光子完全相同的另一光子，新發出的光子不僅在頻率方面與外來光子相一致，而且在發射方向、偏振態以及位相等方面均與外來光子相一致，因此，受激輻射具有相干性;在發生受激輻射時，一個光子變成了兩個光子，利用這個特點，可實現光放大，并且能夠得到自然條件下得不到的相干光。

受激輻射提出后，陸續有科學家進行研究。如1916-1930年間拉登堡及其合作者對氖的色散的研究并于1933年繪制出色散系數隨放電帶電流密度變化的曲線。1940年法布里坎特首先注意到了負吸收現象。這一階段發展并不迅速。到了第二次世界大戰之后，1947年蘭姆和雷瑟夫指出通過粒子數反轉可以受激輻射，從此激光理論的研究開始突破。1952年帕塞爾及其合作者實現了粒子數反轉，觀察到了負吸收現象。第二年，韋伯產生了利用受激輻射誘發原子或分子，從而放大電磁波的思想，進而提出了微波輻射器的原理。1957年斯科威爾實現了固體順磁微波激射器。既然微波可以激發受激輻射，那么紅外乃至可見光等也應該可以。1958年湯斯和肖洛發表了著名的“紅外與光學激射器”一文，1959年湯斯提出了建造紅寶石激光器的建議。終于1960年由休斯航空公司的萊曼建造出第一部可用的激光裝置。(我國第一臺紅寶石激光器于15個月后的1961年8月建成。)從此人類擁有了激光這一利器。

由于生產技術不成熟，激光技術產生之初并未有太多實際用途。后雖有切割，光束武器等應用，但又受制于制造成本高昂和氣候條件復雜等。幾十年來各方面工程師和專家一直努力改進創新激光技術及應用，隨著激光技術的發展成熟，今天，它已經廣泛地應用于生產生活的各方面。

激光應用主要分為工業、醫療、商業、科研、信息和軍事六個領域。我國激光加工產業規模十幾年間增長了近500多倍。在工業激光應用中，主要有材料加工和測量控制兩大類。

激光材料加工則是利用激光束與物質相互作用的特性對材料(包括金屬與非金屬)進行激光切割、激光焊接、激光表面處理、激光打孔、激光微加工和激光標刻。

激光產業政策環境分析

一、產業管理體制

激光行業行政主管部門為國家商務部及其下屬分支機構。由商務部會同國家其它有關部門制定相關的產業政策和行業發展戰略，指導整個行業的協同有序發展。行業內企業面向市場獨立自主經營，按照市場經濟規則，參與市場競爭。

激光行業的群眾性學術組織為中國科學院組建的中國光學學會。行業的協會組織為原電子工業部部分研究所發起的中國光學光電子行業協會。

中國光學學會和中國光學光電子行業協會作為政府與企事業單位之間的橋梁與紐帶，收集行業信息，進行產業發展的政策、環境、技術和市場等方面的研究，為政府部門決策和制定產業政策提供參考;在政府授權下，在技術產品評測、行業標準制訂等方面發揮作用;為會員提供信息咨詢服務，協助會員解決在發展中遇到的難題。

二、產業標準及認證

1、《半導體激光器總規范》(標準號：GB/T31358-2015)和《半導體激光器測試方法》(標準號：GB/T31359-2015)

2、激光類產品的FDA認證品種包括：包括激光筆，激光演示，激光顯示，含有激光單元的產品(CD播放機，DVD，CD-ROM，激光打印機等)安全防護和救護產品。

激光產業發展優勢突顯

一、光源優勢

光源的亮度是指光源在單位面積上向某一方向的單位立體角內發射的光功率，單位為W/(cm2.sr)。激光光束方向性強，立體角極小，一般可小至10-6rad，而普通光源發光的立體角要比激光大百萬倍。因此，即使二者在單位面積上的功率相差不大，激光的亮度也比普通光的亮度高百萬倍。另外，有些激光器的發光時間極短，光輸出功率很高，如巨脈沖紅寶石激光器，其激光能量在空間和時間上高度集中，使亮度比太陽表面亮度高幾百億倍。功率1×10-2W氨氛激光器的亮度約106W/(cm2.sr)。

二、滲透領域優勢

激光下游應用領域在廣度和深度方面均日益拓展，逐步滲透到國民經濟的多個領域。激光與生物學、醫學治療及診斷、制藥科學相結合，在激光治療、激光手術、激光診斷等方面已逐步滲透到日常生活中。激光美容作為醫美的重要手段之一，逐漸被大眾接受甚至依賴，并成為各大醫院皮膚科治療方式之一。在裝備制造領域，高功率激光設備在航空、航天、汽車、高鐵、船舶等高端裝備制造領域的切割、焊接、測量、打標等環節發揮著越來越重要的作用。在精細微加工方面，超短脈沖激光在光伏、液晶顯示、半導體、LED、OLED等領域的鉆孔、刻線、劃槽、表面紋理化、表面改性、修整、清洗等環節發揮了不可替代的作用。

三、技術競爭優勢

激光是20世紀的一項重大科學技術發明，與原子能、半導體和計算機一樣著名。具有亮度高、方向性強、單色性好、相干性好的特點，被稱為“最快的刀”“最準的尺”“最亮的光”。在過去的60年中，與激光有關的研究獲得了許多諾貝爾獎，充分證明了激光技術在促進尖端科學研究和促進科學技術進步方面的顯著作用。激光與相關技術的融合形成了激光制造，為人類改變世界提供了嶄新的工具。

四、市場前景優勢

在激光產業鏈中，我國擁有大量激光設備集成商，同時也是激光應用的最主要市場之一。在經過多年發展之后，國產激光設備已經成功占據大部分市場份額，成為激光加工應用普及的重要推動力。隨著“中國制造2025”規劃的實施，激光技術以其無法比擬的優勢，成為推動制造業轉型升級的重要工具。在自動化及網絡化等技術大量引入之后，激光制造也開始向智能制造轉型。

“中國制造2025”發展戰略對激光加工是一個重大的機遇，整個激光產業應當積極把握機遇，沉穩應對挑戰，將激光制造做大做強，提升我國高端激光制造技術與裝備的國際競爭力，這將對推動我國高端制造領域從“中國制造”向“中國創造”邁進、促進我國產業結構升級與優化、做強我國制造業具有重要的戰略意義，也是我國“中國制造2025”戰略要求的具體落實。

《2023年版激光產業規劃專項研究報告》由中研普華激光行業分析專家領銜撰寫，主要分析了激光行業的市場規模、發展現狀與投資前景，同時對激光行業的未來發展做出科學的趨勢預測和專業的激光行業數據分析，幫助客戶評估激光行業投資價值。

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