激光器的概况
激光技术已从方方面面走进了人们的生活，但激光器种类繁多，其各自波长不同，特性不同，因此所应用的领域也不同。纳秒脉冲激光器的概念纳秒脉冲激光器就是指激光器的脉冲时间或脉冲宽度很短，处于纳秒量级。相信大多数人面对纷繁复杂的激光器种类，多少觉得有点头疼。因此，本文将各类型的激光器进行了汇总，为大家逐一讲解各类激光器的特点及实际应用的情况。
按工作介质不同，激光器分为固体激光器、气体激光器、染料激光器、半导体激光器、光纤激光器和自由电子激光器6种。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。其中固体激光器和气体激光器还有很多细分种类。除自由电子激光器外，各种激光器的基本工作原理均相同，包括泵浦源、光学谐振腔和增益介质三部分。
激光产业链
从产业经济性的角度来看，行业平均水平下激光器约占激光设备成本的30%-50%（采用高功率激光器的设备中占比更高），而材料和激光器件占激光器成本的60%-70%（低功率激光器中的占比更高），因此激光器是制约激光设备经济性的关键，而激光芯片、特殊光纤等激光器***器件的价格走势则决定了激光器的经济性。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。
由于激光产业上游材料不具备稀缺资源属性，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，下游激光设备市场极为广阔且分散，因此国内的激光产业链未来有机会国产化闭环。激光器的价值在成套激光加工装备总价值的20%-40%，甚至更高。目前激光产业链上游和中游的国产替代进程较快，中低端激光器件和激光器产品单价呈现明显的降价趋势：激光器件方面，2009-2017年IPG每瓦特的芯片成本下降了80%，年均降幅18%；激光器方面，激光器单台价格每年降幅超过20%，带动激光装备价格逐年下降超过10%
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。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。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。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，会获得巨大的单脉冲能量和极高的峰值功率，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），可以大大提高加工质量。
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。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。激光器--有望实现全产业链国产化以下内容由风启科技为您提供，今天我们来分享激光器的相关内容，希望对同行业的朋友有所帮助。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。
纳秒脉冲光纤激光器概述
自从 1961 年，美国光学公司的 Snitzer 和 Koester 报道了世界上首台光纤激光器以来，由于光纤激光器具有光束质量高、成本低、转换效率较高、稳定性好、体积小、兼容性强、寿命长、散热快等优点而备受关注。尤其是高功率的纳秒脉冲光纤激光器，已经被广泛的应用于激光加工、激光测距仪、二次谐波的产生、***等领域。因此，高功率纳秒脉冲光纤激光器的研发和实用化技术已成为激光技术领域的一个热点。由于纳秒脉冲光纤激光器具有如下优点：(1)光束质量高。光纤的纤芯直径在几个微米的量级，能大大的提高激光器的光束质量，从而满足工业加工的高质量需求。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%。(2)散热好。光纤激光器的体积很小，无需庞大的水冷系统，高功率运转时也只需要风冷。(3)体积小。光纤具有良好的柔性，使得激光器可以设计得相当小巧、结构紧凑、易于集成，并且在高冲击、强震动、高温度、大灰尘等相对恶劣的环境中也能工作。(4)良好的光谱特性。通过改变不同掺杂的增益光纤和与之相匹配的光纤元器件，可以实现不同波长的激光输出。因此，研究纳秒脉冲光纤激光器已成为当今的趋势。在光纤激光器中，主要通过调 Q 技术实现纳秒脉冲，调 Q 方式分为主动调 Q 和被动调 Q 两种。主动调 Q 技术主要是在腔内插入电光开关或声光开关调制腔内的 Q 值来产生短高强的激光脉冲，产生的脉冲宽度从几十纳秒到几百纳秒。被动调 Q 技术主要是采用可饱和吸收体(半导体材料或者掺稀土的晶体薄片)进行调 Q。与主动调 Q 相比，被动调 Q 具有成本低廉、结构紧凑、峰值功率高、脉冲宽度窄等优点，因此采用被动调 Q 技术得到的窄脉宽、高重频、高功率光纤激光器具有重要的实际意义。
