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激光器的种类和用途

激光器发出的光质量纯净、光谱稳定可以在很多方面被应用。红宝石激光：起初的激光器是红宝石被明亮的闪光灯泡所激励，所产生的激光是“脉冲激光”，而非连续稳定的光束。这种激光器产生的光束质量和我们现在使用的激光二极管产生的激光有本质的区别。这种仅仅持续几纳秒的强光发射非常适合捉容易移动的物体，例如拍摄全息的人物肖像画，紧凑型固体纳秒脉冲激光器价格，副激光肖像在1967年诞生。红宝石激光器需要昂贵的红宝石而且只能产生短暂的脉冲光。这是台气体激光器，这种激光器是全息摄影师常用的装备。两个优点：1、产生连续激光输出；2、不需要闪光灯泡进行光激励，而用电激励气体。激光二极管：激光二极管是当前为常用的激光器之一，在二极管的PN结两侧电子与空穴的自发复合而发光的现象称为自发辐射。当自发辐射所产生的光子通过半导体时，一旦经过已发射的电子—空穴对附近，就能激励二者复合，产生新光子，这种光子诱使已激发的载流子复合而发出新光子现象称为受激辐射。如果注入电流足够大，则会形成和热平衡状态相反的载流子分布，即粒子数反转。当有源层内的载流子在大量反转情况下，少量自发辐射产生的光子由于谐振腔两端面往复反射而产生感应辐射，造成选频谐振正反馈，或者说对某一频率具有增益。当增益大于吸收损耗时，就可从PN结发出具有良好谱线的相干光——激光。激光二极管的发明让激光应用可以迅速普及，各类信息扫描、光纤通信、激光测距、激光雷达、激光唱片、激光指示器、超市的收款等等，各类应用正在不断被开发和普及。

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激光器历史发展

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激光的英文laser 这个词是由开始的首字母缩略词LASER演变而来，LASER的意思是“受激辐射光放大器”英文的单词的缩写简略。激光技术中的关键概念早在1917年爱因斯坦提出“受激辐射”时已经开始建立起来了，激光这个词曾经饱受争议；Gordon Gould是记载中个使用这个词汇的人。1953年，美国物理学家查尔斯·哈德·汤斯和他的学生阿瑟·肖洛制成了台微波量子放大器，获得了高度相干的微波束。1958年，C.H.汤斯和A.L.肖洛把微波量子放大器原理推广应用到光频范围。1960年，T.H.西奥多·梅曼制成了台红宝石激光器。2013年，南非科学与工业研究人员开发出世界个数字激光器，开辟了激光应用的新前景。研究成果发表在2013年8月2日英国《自然通讯》杂志上。

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，纳秒脉冲激光器哪家好，而激光芯片、特殊光纤等激光器核心器件的价格走势则决定了激光器的经济性。

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核心集中在光学设计、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。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，纳秒脉冲激光器，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%

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