中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀 激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢(shì)突顯

• 李芬珍子 2023年9月6日 來(lái)源：中研網(wǎng) 831 51
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激光產(chǎn)業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀

激光技術(shù)的啟蒙研究發(fā)展就完全印證了上面的話。最早對(duì)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(jí)的原子受外來(lái)光子作用，當(dāng)外來(lái)光子的頻率與其躍遷頻率恰好一致時(shí)，原子就會(huì)從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)，并發(fā)射與外來(lái)光子完全相同的另一光子，新發(fā)出的光子不僅在頻率方面與外來(lái)光子相一致，而且在發(fā)射方向、偏振態(tài)以及位相等方面均與外來(lái)光子相一致，因此，受激輻射具有相干性;在發(fā)生受激輻射時(shí)，一個(gè)光子變成了兩個(gè)光子，利用這個(gè)特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)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(xù)有科學(xué)家進(jìn)行研究。如1916-1930年間拉登堡及其合作者對(duì)氖的色散的研究并于1933年繪制出色散系數(shù)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(fù)吸收現(xiàn)象。這一階段發(fā)展并不迅速。到了第二次世界大戰(zhàn)之后，1947年蘭姆和雷瑟夫指出通過(guò)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)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(shí)現(xiàn)了粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，觀察到了負(fù)吸收現(xiàn)象。第二年，韋伯產(chǎn)生了利用受激輻射誘發(fā)原子或分子，從而放大電磁波的思想，進(jìn)而提出了微波輻射器的原理。1957年斯科威爾實(shí)現(xiàn)了固體順磁微波激射器。既然微波可以激發(fā)受激輻射，那么紅外乃至可見光等也應(yīng)該可以。1958年湯斯和肖洛發(fā)表了著名的“紅外與光學(xué)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(guó)第一臺(tái)紅寶石激光器于15個(gè)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(chǎn)技術(shù)不成熟，激光技術(shù)產(chǎn)生之初并未有太多實(shí)際用途。后雖有切割，光束武器等應(yīng)用，但又受制于制造成本高昂和氣候條件復(fù)雜等。幾十年來(lái)各方面工程師和專家一直努力改進(jìn)創(chuàng)新激光技術(shù)及應(yīng)用，隨著激光技術(shù)的發(fā)展成熟，今天，它已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各方面。

激光應(yīng)用主要分為工業(yè)、醫(yī)療、商業(yè)、科研、信息和軍事六個(gè)領(lǐng)域。我國(guó)激光加工產(chǎn)業(yè)規(guī)模十幾年間增長(zhǎng)了近500多倍。在工業(yè)激光應(yīng)用中，主要有材料加工和測(cè)量控制兩大類。

激光材料加工則是利用激光束與物質(zhì)相互作用的特性對(duì)材料(包括金屬與非金屬)進(jìn)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(biāo)刻。

激光產(chǎn)業(yè)政策環(huán)境分析

一、產(chǎn)業(yè)管理體制

激光行業(yè)行政主管部門為國(guó)家商務(wù)部及其下屬分支機(jī)構(gòu)。由商務(wù)部會(huì)同國(guó)家其它有關(guān)部門制定相關(guān)的產(chǎn)業(yè)政策和行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，指導(dǎo)整個(gè)行業(yè)的協(xié)同有序發(fā)展。行業(yè)內(nèi)企業(yè)面向市場(chǎng)獨(dú)立自主經(jīng)營(yíng)，按照市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)則，參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。

激光行業(yè)的群眾性學(xué)術(shù)組織為中國(guó)科學(xué)院組建的中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)。行業(yè)的協(xié)會(huì)組織為原電子工業(yè)部部分研究所發(fā)起的中國(guó)光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會(huì)。

中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)和中國(guó)光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會(huì)作為政府與企事業(yè)單位之間的橋梁與紐帶，收集行業(yè)信息，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策、環(huán)境、技術(shù)和市場(chǎng)等方面的研究，為政府部門決策和制定產(chǎn)業(yè)政策提供參考;在政府授權(quán)下，在技術(shù)產(chǎn)品評(píng)測(cè)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制訂等方面發(fā)揮作用;為會(huì)員提供信息咨詢服務(wù)，協(xié)助會(huì)員解決在發(fā)展中遇到的難題。

二、產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及認(rèn)證

1、《半導(dǎo)體激光器總規(guī)范》(標(biāo)準(zhǔn)號(hào)：GB/T31358-2015)和《半導(dǎo)體激光器測(cè)試方法》(標(biāo)準(zhǔn)號(hào)：GB/T31359-2015)

2、激光類產(chǎn)品的FDA認(rèn)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(chǎn)品(CD播放機(jī)，DVD，CD-ROM，激光打印機(jī)等)安全防護(hù)和救護(hù)產(chǎn)品。

激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢(shì)突顯

一、光源優(yōu)勢(shì)

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(nèi)發(fā)射的光功率，單位為W/(cm2.sr)。激光光束方向性強(qiáng)，立體角極小，一般可小至10-6rad，而普通光源發(fā)光的立體角要比激光大百萬(wàn)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(wàn)倍。另外，有些激光器的發(fā)光時(shí)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(shí)間上高度集中，使亮度比太陽(yáng)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(lǐng)域優(yōu)勢(shì)

激光下游應(yīng)用領(lǐng)域在廣度和深度方面均日益拓展，逐步滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的多個(gè)領(lǐng)域。激光與生物學(xué)、醫(yī)學(xué)治療及診斷、制藥科學(xué)相結(jié)合，在激光治療、激光手術(shù)、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(yī)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(yī)院皮膚科治療方式之一。在裝備制造領(lǐng)域，高功率激光設(shè)備在航空、航天、汽車、高鐵、船舶等高端裝備制造領(lǐng)域的切割、焊接、測(cè)量、打標(biāo)等環(huán)節(jié)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。在精細(xì)微加工方面，超短脈沖激光在光伏、液晶顯示、半導(dǎo)體、LED、OLED等領(lǐng)域的鉆孔、刻線、劃槽、表面紋理化、表面改性、修整、清洗等環(huán)節(jié)發(fā)揮了不可替代的作用。

三、技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

激光是20世紀(jì)的一項(xiàng)重大科學(xué)技術(shù)發(fā)明，與原子能、半導(dǎo)體和計(jì)算機(jī)一樣著名。具有亮度高、方向性強(qiáng)、單色性好、相干性好的特點(diǎn)，被稱為“最快的刀”“最準(zhǔn)的尺”“最亮的光”。在過(guò)去的60年中，與激光有關(guān)的研究獲得了許多諾貝爾獎(jiǎng)，充分證明了激光技術(shù)在促進(jìn)尖端科學(xué)研究和促進(jìn)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步方面的顯著作用。激光與相關(guān)技術(shù)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(chǎng)前景優(yōu)勢(shì)

在激光產(chǎn)業(yè)鏈中，我國(guó)擁有大量激光設(shè)備集成商，同時(shí)也是激光應(yīng)用的最主要市場(chǎng)之一。在經(jīng)過(guò)多年發(fā)展之后，國(guó)產(chǎn)激光設(shè)備已經(jīng)成功占據(jù)大部分市場(chǎng)份額，成為激光加工應(yīng)用普及的重要推動(dòng)力。隨著“中國(guó)制造2025”規(guī)劃的實(shí)施，激光技術(shù)以其無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，成為推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要工具。在自動(dòng)化及網(wǎng)絡(luò)化等技術(shù)大量引入之后，激光制造也開始向智能制造轉(zhuǎn)型。

“中國(guó)制造2025”發(fā)展戰(zhàn)略對(duì)激光加工是一個(gè)重大的機(jī)遇，整個(gè)激光產(chǎn)業(yè)應(yīng)當(dāng)積極把握機(jī)遇，沉穩(wěn)應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，將激光制造做大做強(qiáng)，提升我國(guó)高端激光制造技術(shù)與裝備的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，這將對(duì)推動(dòng)我國(guó)高端制造領(lǐng)域從“中國(guó)制造”向“中國(guó)創(chuàng)造”邁進(jìn)、促進(jìn)我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)與優(yōu)化、做強(qiáng)我國(guó)制造業(yè)具有重要的戰(zhàn)略意義，也是我國(guó)“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略要求的具體落實(shí)。

《2023年版激光產(chǎn)業(yè)規(guī)劃專項(xiàng)研究報(bào)告》由中研普華激光行業(yè)分析專家領(lǐng)銜撰寫，主要分析了激光行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模、發(fā)展現(xiàn)狀與投資前景，同時(shí)對(duì)激光行業(yè)的未來(lái)發(fā)展做出科學(xué)的趨勢(shì)預(yù)測(cè)和專業(yè)的激光行業(yè)數(shù)據(jù)分析，幫助客戶評(píng)估激光行業(yè)投資價(jià)值。

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  2023年版激光產(chǎn)業(yè)規(guī)劃專項(xiàng)研究報(bào)告

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