国产飞秒激光器发展现状
发布时间：2021-01-27 11:42
激光器产品趋势是向高功率光纤激光器和飞秒激光器方向进行研发突破。从产业周期来看，激光器行业将会经历两次价格摸底，一次是中低端激光器国产化完成后构成的底部，激光产业的2B工业应用开始爆发；第二次是高端激光器及上游器件实现国产化后，激光器价格将再次摸底，2C激光应用爆发。
飞秒激光器的工作原理具有极短的脉冲宽度、极高的峰值功率和极宽的光谱范围，在强场激光物理、超快化学动力学、微结构材料科学和生命科学等不同领域有着广泛应用。
国产飞秒激光器发展现状
飞秒激光器目前主要存在四大类别：
1、由有机染料为介质的飞秒染料激光器
不同染料可以输出不同波长的飞秒激光脉冲，它覆盖了从紫外到近红外波段，但最有效的还是集中在红光波段。随着固体、半导体、光纤飞秒激光器的崛起，飞秒染料激光器在红外和紫外波段已经失去了竞争能力，但在可见波段，特别是在红光区域仍被广泛的应用在时间分辨光谱，半导体载流子快速弛豫过程和化学反应动力学过程的研究中。
2、以掺钛蓝宝石，Li：SAF，掺镁橄榄石等固体材料为介质的飞秒固体激光器
由于这种固体材料具有比染料更宽的调谐范围，更大的饱和增益通量和更长的激光上能级寿命，使其在飞秒激光运转的许多特性都优于染料激光器，加之固体材料具有更稳定的光学性质和更紧凑的结构，使得飞秒固体激光器在很短的时间里发展成为飞秒激光器的主体。
3、以多量子阱材料为代表的飞秒半导体激光器
超短脉冲半导体激光器的研究在很长时间里始终没有跨越皮秒级，直到将多量子阱材料引入到短脉冲半导体激光器中，才使超短脉冲半导体激光器成为飞秒激光器家庭中的重要成员。飞秒半导体激光器主要应用于高比特多路通信，超长距孤子光纤通信等领域。
光纤激光器不断高功率化，适用范围和加工效率不断拓展。在激光切割领域，光纤激光切割机功率从主流的3kw、4kw向6kw突破，万瓦级以上的激光切割机也在不断推向市场，光纤激光器凭借切割效率更优、切割能耗更低等优势，不断取代CO2激光切割技术和传统的金属加工机床。
飞秒激光器的发展主要有两个方向：一个是脉冲宽度的进一步压缩；另一个是增益介质的选取。而目前的发展主要体现在增益介质的选取上。
国产飞秒激光器发展现状应用前景
材料加工是飞秒激光器主要而直接的应用，由于飞秒激光具有许多无与伦比的优点，使其在测量、微电子、微机电系统、化学、生物、医学、军事等领域发挥着越来越大的作用。随着飞秒激光技术的日趋成熟，飞秒激光器将在核物理、飞秒脉冲光谱学、超高速光通信等领域有着不可替代的地位。
光纤激光功率的提升不仅带来了板材切割厚度的提升（万瓦级激光切割机切割铝合金板材可达40mm，不锈钢板材可达50mm）不同材质的激光切割技术（如铜材料的激光切割）也在不断突破，推动激光切割的应用领域进一步扩大。而刚刚起步的激光焊接市场，未来则有可能打开比激光切割更大的市场空间，目前的技术方案仍是围绕光纤激光器为核心进行研发。
激光因其优异的加工性能和广泛的适用性将成为智能制造、产业升级有力工具，行业极具成长性，国内激光企业同时享有技术升级、国产替代和行业成长红利，性价比、较低的人工成本和本土化服务优势为国内企业相较于外资厂商的主要竞争优势，但最终技术研发实力和技术迭代效率才是真正的竞争核心点。
