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%。根据工作物质和激光器运转条件的不同，可以采取不同的激励方式和激励装置，常见的有以下四种。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%。

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；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）。⑤自由电子激光器，这是一种特殊类型的新型激光器，工作物质为在空间周期变化磁场中高速运动的定向自由电子束，只要改变自由电子束的速度就可产生可调谐的相干电磁辐射，原则上其相干辐射谱可从X射线波段过渡到微波区域，因此具有很诱人的前景。

激光器的稳定

应用于激光器中来提高激光器输出光功率、频率或其它量的稳定性激光器存在各种激光器噪声，在实际应用中很不利，因此需要采用一些技术抑制噪声并且稳定激光器的参数。

主动稳定机制包含一些电子反馈系统（或者正反馈系统），参数的涨落转化为电子信号，然后在以某种形式作用于激光器。

被动稳定机制不需要电子学器件，只是采用纯光学效应。例如：可以采用稳定的参考腔的反馈光来稳定激光器的频率。从中国角度看，激光设备应用中工业占比为63%，工业激光设备中激光切割占比为31%。（即可以认为是采用了另一个激光谐振腔，组成一个复合腔）。可以通过克尔介质的交叉相位调制效应使两个锁模激光器同步，腔内的两束脉冲在介质中相遇。也可以采用注入锁定来稳定激光器的频率，也就是将另一个激光器中产生的具有非常稳定频率的光束注入到谐振腔中。

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。全固态激光是指用来实现粒子数反转并产生光的受激辐射放大作用的物质体系，有时也称为激光增益媒质，它们可以是固体（晶体、玻璃）、气体（原子气体、离子气体、分子气体）、半导体和液体等媒质。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更大的位移空间。

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纳秒激光器

二极管泵浦固态（DPSS）激光器是在20世纪90年代末被首先引入工业环境的。激光加工技术的出现和推广，改变了汽车、机械、消费电子等传统行业的生产加工模式，为光伏电池、锂电池等新能源技术的实现提供了支撑。当时，首台此类激光器仅具有几瓦的低输出功率，其波长为355nm。在二极管泵浦之前，使用灯泵浦可获得激光，但是这类激光器是非常不可靠的。当时，几瓦的纳秒紫外光的成本超过10万美元。

随后，纳秒激光器的市场变得越来越成熟，而这些激光器现在也可以从许多不同的制造商（提供红外、可见和紫外波长）处购买到，10W紫外输出功率的纳秒激光器的价格低于5万美元。在大多数情况下，这些激光器的脉冲持续时间介于几十到几百纳秒的范围内。