固體激光器的市場調查

1. 固體激光器的簡單介紹

這得看你了解固體激光器的哪方面。你想知道什麼我可以跟你有針對性的詳談。現在給你用通俗的話介紹一下。
首先，它之所以叫固體激光器，是因為在這個激光器上，發射出激光的物質是固體物質。（如果是氣體，那就叫氣體激光器，如果是液體。。。）
固體激光器一般分為三個部分，泵浦，工作介質（上述固體物質），諧振腔。其中工作介質置於諧振腔內。
泵浦給激光器提供能量（可以是光，或者電），工作介質吸收泵浦提供的能量，發射好幾種光，諧振腔把我們希望得到的那個光選擇出來，並讓它在腔內來回震盪，使得它能不斷經過工作物質而得以放大。
最終我們把所需要的光通過諧振腔上的輸出耦合輸出，得到單色性好，準直性高的光——也即激光。
激光在通信、機械加工、臨床手術等方面功勞巨大。固體激光器結構緊湊，體積小型，在日常生活及工業生產中有著不可替代的作用。

2. 做固體激光器的公司有哪些哪位行家能總結一下，十分感謝！

國內外做固體激光器的公司很多啊，比如恩耐激光，Rofin，美國CEO公司，DILAS，長春新產業，廣州創可激光，武漢梅曼，武漢華日精密激光，北京國科,等等很多

3. 未來十年國內激光器產業前景如何

激光具有高相乾性、方向性、高強度的特質，很容易獲得很高的光通量密度，將強的激光束聚焦到介質上，利用激光束與物質相互作用的過程來改變物質的性質，這就是激光加工。

激光加工技術隨著光、機電、材料、計算機、控制技術的發展已經逐步發展成為一項新的加工技術。激光加工具有加工對象廣、變形小、精度高、節省能源、公害小、遠距離加工、自動化加工等顯著優點，對提高產品質量和勞動生產率、實現加工過程自動化、消除污染、減少材料消耗等的作用愈來愈重要。

激光加工主要應用在電子、汽車、機械製造、鋼鐵冶金、石油、輕工、醫療器械、包裝、禮品工業、鍾表、民爆、服裝、化妝品、煙草、航空航天等行業，而且應用范圍越來越擴大，在激光打孔、激光毛化、激光切割、激光焊接、激光熱處理、激光打標、激光雕刻、激光測量測距、激光金屬探傷等方面已得到廣泛應用。

1999年世界激光產品銷售約49億美元, 約合人民幣400億元，並以每年11%以上的速率增長。

1996年至2000年，全球激光加工系統的銷售額以年均13%的增長率增長，2001年以來，每年也有12%以上的增長率，而半導體激光器、全固化固體激光器、準分子激光器加工系統增長更快，達23％，這反映出微電子工業、通訊工業及微光機電一體化系統的發展需要非常嶄新的加工手段來滿足製造上的需求。

從激光加工系統應用來看，以1999年的應用為例：銷售額的30％用於激光切割、29％用於激游標記、15％用於激光微加工，13％用於激光焊接、其它應用佔9%。

目前，用於激光加工的工業激光器主要有兩大類：固體激光器和氣體激光器。其中，固體激光器以Nd:YAG 激光器為代表；而氣體激光器則以 CO2 激光器為代表。隨著激光技術的發展，目前人們也開始在某些加工應用場合使用大功率光纖激光器和大功率半導體激光器。

成都激光加工廠研發製造的 Nd:YAG 激光器的激光工作物質為固態的 Nd:YAG 棒，其激光波長為 1.06μm。由於該種激光器的激光轉換效率較低，同時受到 YAG 棒體積和導熱率的限制，其激光輸出平均功率不高。

但由於 Nd:YAG 激光器可以通過 Q 開關壓縮激光輸出的脈沖寬度，在以脈沖方式工作時可獲得很高的峰值功率（108W），適用於需要高峰值功率的激光加工應用；其另一大優點是可以通過光纖傳輸，避免了復雜傳輸光路的設計製作，在三維加工中非常有用。

此外，還可以通過三倍頻技術將激光波長轉換為 355nm（紫外），激光器和計算機連接，在激光立體掃描、造形技術中得到很好地應用。

CO2 激光器的激光工作物質為 CO2 混合氣體，其主要應用的激光波長為 10.6μm。由於該種激光器的激光轉換效率較高，同時激光器工作產生的熱量可以通過對流或擴散迅速傳遞到激光增益區之外，其激光輸出平均功率可以做到很高的水平（萬瓦以上），滿足大功率激光加工的要求。

激光加工是未來材料加工應用發展的趨勢之一，而 CO2 激光加工一直占激光材料加工中最主要的地位，世界激光市場也以 CO2 激光機器為主力，約佔全部的七成左右，每年以百分之十左右的速度增長。近幾年來，隨著國際和國內整體產業環境的改變，在產業水準提升、專業人員缺乏、自動化需求增加、產品附加價值和加工質量有待提高的壓力下，激光加工應用已逐漸被國內產業界接受並採用。

由於我國激光器的研發和製造起步較晚，市場擁有量較低，應用領域越來越廣，短期內可維持較高的激光市場增長率，加工應用的市場潛力也很大。

但產業界和工業 CO2 激光的使用者，仍然有許多問題需要去解決，尤其在相關技術人員的養成訓練和新的加工應用領域開拓這兩方面，更須下大力氣。激光激光的前景是廣闊的，激光加工手段的不斷進步必將帶來材料加工領域的一次革命。

4. 為什麼固體激光器能夠被廣泛應用

固體激光器的工作物質是在基質材料的晶體或玻璃中均勻地摻入少量的激活離子（指能級結構具備光放大條件的離子）。真正發光的是激活離子，如紅寶石三能級系統中的鉻離子、釹玻璃四能級系統中的釹離子等，因此，又稱為固體離子激光器。激活離子按元素周期表中所分有三類：過渡性金屬元素——鉻、錳、鈷、鎳、釩等；大多數稀土元素——釹、鏑、鈥、鐠等；個別放射性元素如鈾等。每種激活離子都具有與之相適應的一種或幾種基質材料。晶體已有上百種，玻璃幾十種，但真正實用的基質材料不過是紅寶石和釔鋁石榴晶體以及硅酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽、硼硅和氟化物玻璃等幾種。

固體材料的活性離子密度介於氣體和半導體之間。固體材料的亞穩態壽命比較長，自發輻射的光能損失小，貯能能力強，故適於採用所謂的調Q技術產生高功率脈沖激光。另外，固體材料的熒光線較寬，經「鎖模」後可以獲得超短脈沖的超強激光輻射。固體激光器中，紅寶石是三能級系統，其餘大都是四能級系統。

固體激光器通常用泵燈進行光激勵，所以壽命和效率受到泵燈的限制。盡管如此，固體器件小而堅固，脈沖輻射功率很高，所以應用范圍較廣泛。

5. DPSSL二極體泵浦固體激光器的發展狀況

1 端面泵浦（End Pump）固體激光器
端面泵浦方式最大的優點就是容易獲得好的光束質量，可以實現高亮度的固體激光器。所以，對端面泵浦的嘗試一直也沒有停止過。在該系統中，泵浦源採用8W的半導體激光器，輸出後經柱狀棱鏡組整形，將光束發散角壓縮並聚焦後輸入激光晶體。激光晶體的靠近泵浦源的一端面鍍808nm的增透膜和1064nm的高反膜。808nm的增透膜使泵浦源發出的808nm波長的激光進入激光晶體前的損耗降至最低，而1064nm的高反膜與鍍有1064nm部分反射膜的輸出鏡結合起來，形成諧振腔，使1064nm的激光產生振盪放大並輸出。該種結構中泵浦光束激活的晶體模體積較小，因而一般用於功率較小的場合，如ACI公司設計此款激光器的目的是用於3W的激光打標機系統中。但端泵的優勢在於輸出的激光模式較好，便於實現TEM00輸出，在某些功率要求不高，需要準直的場合非常實用。如激光測距，電子元器件的標記等方面。 2 側面泵浦(Side Pump)固態激光器
休斯航天航空實驗室的研究人員們側面泵浦棒狀Yb:YAG晶體獲得了0.95KW的大功率輸出。這是目前利用半導體激光器泵浦單根Yb:YAG所得到的最大的功率輸出。側面泵浦（Side Pump）固態激光器激光頭是由三個二極體泵浦模塊圍成一圈組成泵浦源，每個泵浦模塊又由3個帶微透鏡的二極體線陣組成。每個線陣的輸出功率平均為20W輸出波長為808nm。該裝置採用玻璃管巧妙地設計了泵浦腔和製冷通道。玻璃管的表面大部分鍍有808nm的高反膜，剩餘的部分呈120°鍍有三條808nm增透膜，這樣便形成了一個泵浦腔。二極體泵浦源發出的光經過三對光束整形透鏡會聚到這三條鍍增透膜的狹長區域內，然後透過玻璃管的管壁，被晶體吸收。由於玻璃管大部分區域鍍有高反膜，使得泵浦光進入泵浦腔以後，便在其中來回的反射，直至被晶體充分地吸收，而且在晶體的橫截面上形成了均勻的增益分布。同時玻璃管
還能用於製冷，高速通過的冷卻水將產生的熱量迅速帶走。晶體採用的是一根復合結構的Nd:YAG棒，有效尺寸為j3*63mm，摻雜濃度為1.5at.%.當泵浦光功率為180W時，得到了72W的激光輸出。光光轉換效率高達40%。
3 薄片激光器(Thin Disc Pump)
薄片激光器是集端面泵浦與側面泵浦的優點於一身的一種新型的固體激光器設計方案。由德國航空航天研究院技術物理所的研究人員們首次提出。它的基本概念是用光纖耦合輸出的半導體激光器作泵浦源對非常薄的晶體進行端面泵浦，使泵浦光在幾百微米的晶體薄片中多次經過，同時使熱梯度的分布方向與激光束的傳播方向相同。新的泵浦設計中用一個拋物面成像反射鏡代替了原來的4個球面成像反射鏡，使得泵浦光在晶體中經過的次數由原來的8次增加到16次。採用改進後的泵浦結構，在室溫下，用24W的連續激光泵浦，用j3*0.2的Nd:YAG晶體薄片，得到了10W的TEM00連續光輸出，光光效率為41.7%。這種薄片激光器具有按比例功率放大的特性，將多個薄片晶體級聯在同一個熱沉上，可有望得到光束近衍射極限的，高效率的千瓦級全固態固體激光器。這種激光器輸出的光學質量介於端面泵浦和側面泵浦之間，可得到較高的輸出功率和較好的光學模式。但是這種激光器的設計和調試較為困難，因而不為大多數的激光公司所採用。
4 光纖激光器
光纖激光器是最近幾年由光通訊行業中的光放大器演變而來的。其一推出即引起了業界的震動，其良好的光學質量，較高的輸出功率，超長的壽命及無需維護的特點獲得了眾多公司的矚目。其嚴格來說，屬於端面泵浦的一種。現代高功率光纖激光器的泵浦源是高功率的多模二極體，通過一個圍繞著單模纖心的雙包層來實現。
在二十世紀七十年代，以一個單模光纖激光器來替代固體激光器或寬頻半導體激光二極體的多模發射輸出的想法被首次提出。在簡單的雙包層光纖結構中，一個軸向的單模玻璃纖心被摻入人們所期望的激光離子，如銣、餌、鎰、銩等。核心光纖被一層直徑幾倍於它的不摻雜的玻璃包層所包圍，具有更低的折射率。接下來是內部的泵浦包層，被更外一層不摻雜的玻璃包層所覆蓋，同樣具有更低折射率。在這種光纖結構中，多模二極體泵浦光通過一個復合光纖的終端面射入泵浦包層，通過光纖結構傳播，周期性地穿越摻雜質的單模光纖核心，並在核心光纖中產生粒子數反轉。
IPG激光部門（IPG Photonics的分支機構）研製出一種更先進的全加固側面並行泵浦光纖激光器。它包括一個主動光纖，這種光纖具有可以和其他光學元件或增益級自由熔結的多面體結構，從而使泵浦光可從多點注入包層成為可能。這樣，一種簡單的光纖輸出功率的按比例縮放控製成為可行。其他的側泵浦技術還有V槽耦合。1996年，具有工業質量的衍射極限10瓦級包層泵浦光纖激光器由IPG Photonics推向市場。Polaroid公司（劍橋，MA）、Spectra Diode實驗室（JDS Uniphase）以及Spectra Physics不久也介紹了類似的激光器。
耦合多個100瓦級光纖激光器的輸出功率可以很好地提升光纖激光器的輸出功率到一個更高的級別。比如說，7個100瓦級光纖激光器輸出的光束通過7個單模光纖傳送30米以上的距離，然後在一條多芯光纖波束耦合器中被合成，輸出一個直徑80 μm,發散角小於40 mrad的波束。這相當於一個輸出光束參數<1.6 mm mrad 的激光；700瓦的耦合輸出功率可以以一束強烈的激光作用在工件上，每平方厘米可達高於50千瓦的功率。比較而言，一個二極體泵浦固態激光器典型的光束參數>10mm mrad,輸出功率密度也只有光纖激光器的50分之一。700瓦級的光纖激光器大小為55×60×95cm3 ，重量為120千克。這種形式的激光器能夠根據需要的功率，將光纖加長，因而可以達到很高的功率。但其有一個致命的弱點就是單脈沖能量不高，這使得光纖激光器的應用領域受到了一定的限制。世界各國都把如何提高光纖激光器的單脈沖能量作為一個重點的研發課題。
總 結
本文著重從實驗裝置和原理的角度出發，描述了出現的幾種半導體泵浦的固體激光器的核心部件-激光頭的技術特點。高功率，高亮度的DPSSL一直是國內外激光領域里的前沿課題。國外千瓦級DPSSL系統已有諸多報道，日本還預計將在2005年實現輸出平均功率≥10KW,電光效率≥20%激光頭的尺寸≤0.05m3的高功率全固態激光器。國內的DPSSL發展相對落後，我國大功率LD及LD列陣製作工藝的逐步成熟，DPSSL必將有更加彭勃的發展。

6. 固體激光器的應用趨勢

固體激光器在軍事、加工、醫療和科學研究領域有廣泛的用途。它常用於測距、跟蹤、制導、打孔、切割和焊接、半導體材料退火、電子器件微加工、大氣檢測、光譜研究、外科和眼科手術、等離子體診斷、脈沖全息照相以及激光核聚變等方面。固體激光器還用作可調諧染料激光器的激勵源。
固體激光器的發展趨勢是材料和器件的多樣化，包括尋求新波長和工作波長可調諧的新工作物質，提高激光器的轉換效率，增大輸出功率，改善光束質量，壓縮脈沖寬度，提高可靠性和延長工作壽命等。

7. 21世紀使用最廣泛的固體激光器是什麼

21世紀使用最廣泛的固體激光器是紅寶石激光器。
固體激光器固體激光器中應用最廣的是紅寶石激光器。世界上第一台激光器就是紅寶石激光器。

種類用途
激光器發出的光質量純凈、光譜穩定可以在很多方面被應用。

紅寶石激光：最初的激光器是紅寶石被明亮的閃光燈泡所激勵，所產生的激光是「脈沖激光」，而非連續穩定的光束。這種激光器產生的光速質量和我們使用的激光二極體產生的激光有本質的區別。這種僅僅持續幾納秒的強光發射非常適合捕捉容易移動的物體，例如拍攝全息的人物肖像畫，第一副激光肖像在1967年誕生。紅寶石激光器需要昂貴的紅寶石而且只能產生短暫的脈沖光。

氦氖激光器：1960年科學家Ali Javan、William R.Brennet Jr.和Donald Herriot 設計了氦氖激光器。這是第一台氣體激光器，這種激光器是全息攝影師常用的裝備。兩個優點：1、產生連續激光輸出；2、不需要閃光燈泡進行光激勵，而用電激勵氣體。

激光二極體：激光二極體是當前最為常用的激光器之一，在二極體的PN結兩側電子與空穴的自發復合而發光的現象稱為自發輻射。當自發輻射所產生的光子通過半導體時，一旦經過已發射的電子—空穴對附近，就能激勵二者復合，產生新光子，這種光子誘使已激發的載流子復合而發出新光子現象稱為受激輻射。如果注入電流足夠大，則會形成和熱平衡狀態相反的載流子分布，即粒子數反轉。當有源層內的載流子在大量反轉情況下，少量自發輻射產生的光子由於諧振腔兩端面往復反射而產生感應輻射，造成選頻諧振正反饋，或者說對某一頻率具有增益。當增益大於吸收損耗時，就可從PN結發出具有良好譜線的相干光——激光。激光二極體的發明讓激光應用可以迅速普及，各類信息掃描、光纖通信、激光測距、激光雷達、激光唱片、激光指示器、超市的收款等等，各類應用正在不斷被開發和普及。

8. 過來人回答 請問光學工程固體激光器就業如何

得看你在那發展了 固體激光器的圈子很小 就那麼多公司 要是本科剛畢業的學生呢 調試簡單的激光器就跟流水線沒什麼區別 如果你是研究生畢業可能好一些 能進研發部做一些定製項目，當然本科畢業做一段時間技術好也可以 主要還得看公司了 找個好公司很重要 希望能夠幫到你

9. 光纖激光器的發展史

早期對激光器的研製主要集中在研究短脈沖的輸出和可調諧波長范圍的擴展方面。今天，密集波分復用(DWDM)和光時分復用技術的飛速發展及日益進步加速和刺激著多波長光纖激光器技術、超連續光纖激光器等的進步。同時，多波長光纖激光器和超連續光纖激光器的出現，則為低成本地實現Tb/s的DWDM或OTDM傳輸提供理想的解決方案。就其實現的技術途徑來看，採用EDFA放大的自發輻射、飛秒脈沖技術、超發光三極體等技術均見報道。
國內外對於光纖激光器的研究方向和熱點主要集中在高功率光纖激光器、高功率光子晶體光纖激光器、窄線寬可調諧光纖激光器、多波長光纖激光器、非線性效應光纖激光器和超短脈沖光纖激光器等幾個方面。
1962年世界上第一個GaAs半導體激光器問世以來，已有五十餘年的歷史，半導體激光器已廣泛地應用於激光通信、光碟存儲、激光檢測等領域。
隨著半導體激光器連續輸出功率的日益提高，其應用范圍也不斷擴大，其中大功率半導體激光器泵浦的固體激光器（DPSSL）是它最大的應用領域之一。這一技術綜合了半導體激光器與固體激光器的優點，不僅將半導體激光器的波長轉換為固體激光器的波長，而且伴隨光束質量的改善和光譜線寬的壓縮，以及實現脈沖輸出等。半導體激光器體積小、重量輕，直接電子注入具有很高的量子效率，可以通過調整組份和控制溫度得到不同的波長與固體激光材料的吸收波長相匹配，但它本身的光束質量較差，且兩個方向不對稱，橫模特性也不盡理想。而固體激光器的輸出光束質量較高，有很高的時間和空間相乾性，光譜線寬與光束發散角比半導體激光小幾個量級。對於DPSSL，是吸收波長短的高能量光子，轉化為波長較長的低能量光子，這樣總有一部分能量以無輻射躍遷的方式轉換為熱。這部分熱能量將如何從塊狀激光介質中散發、排除成為半導體泵浦固體激光器的關鍵技術。為此，人們開始探索增大散熱面積的方法。
方法之一就是將激光介質做成細長的光纖形狀。
所謂光纖激光器就是用光纖作激光介質的激光器，1964年世界上第一代玻璃激光器就是光纖激光器。由於光纖的纖芯很細，一般的泵浦源（例如氣體放電燈）很難聚焦到芯部。所以在以後的二十餘年中光纖激光器沒有得到很好的發展。隨著半導體激光器泵浦技術的發展，以及光纖通信蓬勃發展的需要，1987年英國南安普頓大學及美國貝爾實驗室實驗證明了摻鉺光纖放大器（EDFA）的可行性。它採用半導體激光光泵摻鉺單模光纖對光信號實現放大，這種EDFA已經成為光纖通信中不可缺少的重要器件。由於要將半導體激光泵浦入單模光纖的纖芯（一般直徑小於10um），要求半導體激光也必須為單模的，這使得單模EDFA難以實現高功率，報道的最高功率也就幾百毫瓦。
為了提高功率，1988年左右有人提出光泵由包層進入。初期的設計是圓形的內包層，但由於圓形內包層完美的對稱性，使得泵浦吸收效率不高，直到九十年代初矩形內包層的出現，使激光轉換效率提高到50%，輸出功率達到5瓦。1999年用四個45瓦的半導體激光器從兩端泵浦，獲得了110瓦的單模連續激光輸出。近兩年，隨著高功率半導體激光器泵浦技術和雙包層光纖製作工藝的發展，光纖激光器的輸出功率逐步提高，採用單根光纖，已經實現了1000瓦的激光輸出。
隨著光纖通信系統的廣泛應用和發展，超快速光電子學、非線性光學、光感測等各種領域應用的研究已得到日益重視。其中，以光纖 作基質的光纖激光器，在降低閾值、振盪波長范圍、波長可調諧性能等方面，已明顯取得進步，是光通信領域的新興技術，它可以用於現有的通信系統，使之支 持更高的傳輸速度，是未來高碼率密集波分復用系統和未來相干光通信的基礎。光纖激光器技術是研究的熱點技術之一。
光纖激光器由於其具有絕對理想的光束質量、超高的轉換效率、完全免維護、高穩定性以及體積小等優點，對傳統的激光行業產生巨大而積極的影響。 最新市場調查顯示：光纖激光器供應商將爭奪固體激光器及其他激光器在若干關鍵應用領域的市場份額，而這些市場份額在未來幾年將穩步看漲。到2010年，光纖激光器將至少佔領工業激光器28億美元市場份額的四分之一。光纖激光器的銷售量將以年增幅愈35%的速度攀升，從2005年的1.4億美元增至2010年的6.8億美元。而同期，工業激光器市場每年增幅僅9%，2010年達到28億美元。

10. 固體激光器通常是如何應用的

固體激光器通常用泵燈進行光激勵，所以壽命和效率受到泵燈的限制。盡管如此，固體器件小而堅固，脈沖輻射功率很高，所以應用范圍較廣泛。