激光的应用与发展趋势分析

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激光制造技术的应用与发展趋势

激光制造技术的应用与发展趋势

激光制造技术的应用与发展趋势激光制造技术是一项重要的现代制造技术。

它的应用范围广泛,可以用于制造各种高精度、高质量的零部件、元件和产品。

激光制造技术的发展趋势也非常明显,未来它将继续向着高效、高精度、智能化和多功能化的方向发展。

一、激光制造技术的应用激光制造技术主要包括激光切割、激光焊接、激光打标、激光烧结、激光雕刻和激光清洗等方面。

这些应用领域很广,可以应用到机械加工、电子、光学、医药、军事等领域。

下面就来详细介绍一下激光制造技术的主要应用。

1、激光切割激光切割是利用高能激光束对材料进行熔化、蒸发和燃烧,将材料切割成所需形状的加工技术。

激光切割技术具有高速、高精度、无残余、无变形等特点,广泛应用于金属材料、非金属材料和合金材料的切割加工。

激光切割已经成为大批量、高效的加工方式,例如在汽车零部件、电子设备、建筑材料等行业中广泛应用。

2、激光焊接激光焊接是利用激光束对金属材料进行加热和熔化,将两种或多种材料焊接在一起的一种加工方式。

激光焊接具有焊缝小、结构均匀、强度高等优点,被广泛应用在汽车、电子、航空航天、电力、医疗等工业领域中,尤其是在汽车制造和电子器件制造领域的应用更为广泛。

3、激光打标激光打标是利用激光束在材料表面进行刻印、打标的一种加工方式。

激光打标技术具有速度快、精度高、清晰度好等特点,在电子、航空、汽车、医疗等工业领域的标志、条形码、名称、编号等标识标记方面实现了生产自动化和信息化管理的目标。

4、激光烧结激光烧结是利用激光束对多层金属材料或复合材料进行加热和融合的一种加工方式。

这种加工方式可以用于制造各种高精度零部件和几何形态复杂的零部件,例如汽车发动机活塞、刀具等。

5、激光雕刻激光雕刻是利用激光束将图案、文字、图像等深度割刻在材料表面的一种加工方式。

激光雕刻技术广泛应用在商标、礼品、纪念品等的制造中。

6、激光清洗激光清洗是利用激光束对材料表面进行清洗、去污的一种加工方式。

激光清洗技术能够在金属表面清除氧化层、锈蚀、涂层、尘土等,使表面光洁度提高,广泛应用于汽车、机械、建筑材料等领域。

激光产业的趋势

激光产业的趋势

激光产业的趋势激光产业的趋势引言:激光技术是一项以激活的辐射为基础的前沿技术,它具有高度聚焦的特点,除了在医疗、工业、通信和国防等领域有广泛的应用之外,还在日常生活中具有普遍的应用价值。

激光技术的发展不仅对整个激光产业具有深远影响,而且对人类的科学技术水平和经济发展有着重要的推动作用。

本文将探讨激光产业的发展趋势,从技术、市场和政策三个方面进行分析和论述。

第一部分:技术趋势1. 高功率激光技术的发展:随着科学技术的飞速发展,高功率激光技术得到了进一步发展。

高功率激光技术主要应用于工业领域,例如激光切割、激光焊接和激光打标等。

随着材料加工需求的日益增长,高功率激光的应用前景将更加广阔。

2. 高能量激光技术的发展:高能量激光技术主要应用于国防和科学研究领域,例如激光器和激光武器等。

随着国防安全和科学研究需求的提高,高能量激光技术将得到更多的关注和投入。

3. 激光光纤技术的发展:激光光纤技术是激光技术领域的重要技术之一,具有传输距离长、传输带宽大、阻抗匹配性好等优点。

激光光纤技术的发展将广泛应用于通信、医疗和工业等领域。

4. 激光雷达技术的发展:激光雷达技术是激光技术在测距、测速和遥感等方面的应用。

随着自动驾驶技术的兴起,激光雷达技术将得到广泛应用,并成为自动驾驶车辆感知环境的重要技术之一。

5. 激光成像技术的发展:激光成像技术是激光技术在图像处理和显示领域的应用。

随着虚拟现实和增强现实等技术的兴起,激光成像技术将成为实现更真实、更逼真的虚拟现实和增强现实体验的关键技术。

第二部分:市场趋势1. 激光切割市场的增长:随着制造业的发展和材料加工需求的增加,激光切割技术将得到广泛应用。

激光切割设备的销量和市场规模将持续增长。

2. 激光打标市场的增长:随着商品生产和流通方式的不断升级和改变,激光打标技术将成为商品标识的主流技术。

激光打标设备的销量和市场需求将持续增长。

3. 激光医疗市场的增长:随着医疗技术的进步和老龄化人口的增加,激光医疗市场将得到快速增长。

激光技术和应用

激光技术和应用

激光技术和应用激光技术是一种基于量子物理原理的研究和应用,它是一种专门用来发射激光的技术手段。

激光技术在各个领域中都有广泛应用,例如激光切割、激光成像、激光照明、激光测量、激光医疗等等。

本文主要通过对激光技术的介绍和分析,探讨激光技术应用的前景和发展趋势。

一、激光技术的基本原理激光技术的核心就是激光器,激光器能够将能量转化成光的形式,使得电子在受激发后能够获得足够高的能量,发射出光子。

激光器的组成主要包括一个光源、一个泵浦器和一个反射板。

泵浦器为激光器提供能量,这种能量可以是电流、光线或热力学能量等等。

激光器发射出的光子都是同一种波长的光子,这种单色性就是激光技术的基础。

二、激光技术的应用1、激光切割激光切割是激光技术在制造业中的一项重要应用。

激光切割可以将材料切割成任意形状,在工业生产中起到了重要的作用。

激光切割广泛应用于金属切割、木材切割、纸张切割等等。

2、激光成像激光成像是激光技术在图像处理中的应用。

激光成像可以通过激光光源将光反射到摄像头上,从而制作出高分辨率、高质量的图像。

激光成像广泛应用于测绘、卫星影像、地质勘探等领域。

3、激光医疗激光技术在医疗行业中的应用越来越广泛。

激光治疗可以用来治疗各种皮肤病、手术术中切割、角膜切削等等。

激光疗法不仅精确,而且无损伤、无痛苦,备受广大医院和患者的欢迎。

4、激光测量激光测量是激光技术在测量领域中的应用。

例如,激光雷达可以测量物体的距离、速度、角度等;激光显微镜可以测量物体细小尺度的变化。

激光测量的应用范围广泛,包括工业制造、科学研究、地质勘探等等。

三、激光技术的未来发展趋势未来,激光技术的应用前景仍然非常广阔。

随着科学技术的发展,激光技术不仅可以应用于材料加工和成像领域,而且可以被用来探索新领域。

例如,激光可以被用于双光子显微镜、量子通信、量子计算等等领域。

未来,随着激光技术的不断创新和发展,我们可以期待着更多音响的领域中激光技术的应用。

激光在医疗领域中的应用及其发展趋势

激光在医疗领域中的应用及其发展趋势

激光在医疗领域中的应用及其发展趋势引言激光技术是一种高科技手段,被广泛应用于医疗领域。

激光治疗是通过将激光光束照射到患者身体的某个部位,使光能转化为热能、化学能等形式,对人体产生治疗作用。

激光治疗具有温和、无创、高效、可控制、无辐射、无污染等优点,已成为现代医学中不可或缺的治疗手段。

一、激光在皮肤医疗中的应用1. 激光去斑激光治疗去斑范围广泛,包括雀斑、褐斑、晒斑、血管瘤斑等。

高科技的光电技术,可有效治疗皮肤去斑问题,并能避免皮肤表面的损伤。

2. 激光脱毛脱毛是常见的美容需求,传统脱毛方法不仅效果难以满足要求,而且还会对皮肤造成创伤、感染,影响美观。

激光脱毛可通过高效的能量转换,抑制毛发再生,对毛发结构成分进行精准打击,避免了其他方法会留下的反弹和暂时脱落的风险。

3. 激光去痘激光治疗痘疤的原理在于,激光光束的能量可以击碎皮下的黑色物质,从而分散并消除痘疤。

同时,激光的能量还能将胶原蛋白收缩,使痘疤自然修复,快速消失。

二、激光在眼科医疗中的应用1. 激光近视治疗普及后的激光近视治疗,是运用激光光束改变眼球表面的受光能力,通过定点照射的方式,将眼球原有的近视屈光度减少,使眼睛重新达到良好的视觉范围。

2. 激光白内障手术激光可以在白内障手术中作为手术后调整工具使用。

医生使用激光技术,通过激光点燃人工晶状体内的残留组织,从而使组织的挥发,达到优化手术后视觉效果的目的。

3. 激光青光眼治疗全球范围内,青光眼病例居高不下,通过激光前房成形术,治疗青光眼,为患者提供了一项高科技的保障。

三、激光在口腔医疗中的应用1. 激光牙齿美容激光可以被用来美白牙齿,激光光束在焕发出高能量的同时,在牙齿表面产生化学反应,消除了牙齿表层中的咖啡因、红酒等着色因素,彻底去除牙齿表面的斑点和色素。

2. 激光发现口腔问题口腔医疗与激光技术的融合,激光的高分辨率拍摄和检测能力,能准确地找到口腔问题的发生原因,帮助牙医全面照顾口腔健康。

激光的应用与发展趋势

激光的应用与发展趋势

激光作为新能源代表,在许多领域都有更广泛应用。

本文从激光在当今社会的地位谈起,接着介绍激光在几大领域的应用现状,最后又分析了激光器以及全球激光产业发展趋势。

激光;激光产业;发展趋势激光器的发明是20 世纪中能与原子能、半导体、计算机相提并论的重大科技成就。

自诞生到现在得到了迅速发展,激光光源的浮现是人工创造光源历史上的又一次革命。

我国激光技术在起步阶段就发展迅速,无论是数量还是质量都和当时国际水平接近。

一项创新性技术能够如此迅速地赶上世界先进行列,这在我国近代科技发展史上并不多见。

能够将物理设想、技术方案顺利地转化成实际激光器件,主要得力于长春光机所多年来在技术光学、精密机械方面的综合能力和坚实基础。

一项新技术的开发,没有足够技术支撑很难形成气候[1] 。

在熟悉的反射、折射、吸收等光现象中,反射光、折射光的强度与入射光的强度成正比,这种现象称为线性光学现象。

如果强度除了与入射光强度成正比外,还与入射光强调成二次方、三次方乃至更高的方次,这就属非线性光学效应。

这些效应惟独在入射光足够大时才表现出来。

高功率激光器问世后,人们在激光与物质相互作用过程中观察到非线性光学现象,如频率变换,拉曼频移,自聚焦,布布里渊散射[ 2]等。

气态原子、份子处于永不停息运动中(速度接近340 m/s),且不断与其它原子,份子碰撞,要“捕获”操作它们十分不易。

1997 年华裔科学家、美国斯坦福大学朱 棣文等人, 首次采用激光束将原子数冷却到极低温度, 使其速度比通常做热运动时降 低,达到“捕获”操作的目的。

具体做法是, 用六路俩俩成对的正交激光束, 用三个相互垂直的方向射向同一点, 光束始终将原子推向这点,于是约 106 个原子形成的小区,温度在 240 [3] 以下。

这样使原子的速度减至 10 m/s 两级。

后来又制成抗重力的光-磁陷阱,使原子在约 1s 内从控制区坠落后被捕获。

此项技术在光谱学、原子钟、研究量子效应方面有着广阔的应用前景。

激光武器未来的趋势

激光武器未来的趋势

激光武器未来的趋势
随着科技的不断发展,激光武器在未来可能会呈现以下趋势:
1. 更小型化和便携化:激光武器可能会变得更小巧轻便,方便携带和使用。

这样一来,激光武器可以在更广泛的场景中使用,包括个人携带、车辆、无人机等。

2. 更高功率:随着技术的进步,激光武器的功率可能会不断提高。

更高功率的激光武器可以拥有更远的射程和更强大的杀伤力。

3. 更精确的打击:激光武器的精确性将会得到提高。

这将使激光武器能够更准确地击中目标,减少误伤和附带损害。

4. 多功能性:激光武器可能会具备更多的功能,例如追踪和干扰敌方传感器系统、防御防空导弹、拦截无人机等。

5. 高效能源:为了实现更高功率和持续作战时间,激光武器可能会采用更高效能的能源,如固态激光、半导体激光或化学激光。

6. 抗扰性能加强:激光武器可能会通过技术手段提高其抗被干扰能力,从而降低敌方干扰对其打击效果的影响。

需要注意的是,激光武器的发展还面临着一些挑战,例如能源供应、散热与冷却、
环境适应性等问题。

因此,尽管激光武器在未来可能存在上述趋势,但它们在实际应用中的普及和发展速度还需要综合考虑各种因素。

未来激光产业发展趋势

未来激光产业发展趋势未来激光产业发展趋势激光技术作为一种重要的新兴科技,已经在各个领域中得到广泛应用。

随着科技的不断进步和人们对高效、安全、环保的需求不断增加,激光技术的应用前景也变得更加广阔。

未来,激光产业将会以更快的速度发展,呈现出以下几个趋势:一、市场规模不断扩大激光技术可以应用于工业制造、通信、医疗、军事、航天等多个领域,其市场潜力巨大。

随着人们对半导体、电子产品、汽车、航空航天等高科技产品需求的增加,激光技术的市场规模也将不断扩大。

根据市场研究机构的预测,全球激光产业市场规模将从2019年的约400亿美元增长到2025年的约700亿美元,年复合增长率可达到7%以上。

二、激光设备技术不断创新未来,激光设备技术将会不断创新,以满足市场需求。

在工业应用领域,人们对加工速度、精度、质量和稳定性的要求越来越高,激光切割、激光焊接、激光打印等设备将会更加智能化、高效化。

同时,激光技术的应用领域也将不断拓宽,比如在医疗领域,激光设备可以用于肿瘤治疗、皮肤美容等方面,未来激光设备将成为医疗器械中不可或缺的一部分。

三、激光器的发展趋势激光器是激光技术的核心部件,对于激光产业的发展起着至关重要的作用。

未来,激光器的发展趋势主要包括以下几个方面:1. 功率提升:随着对激光器功率需求的不断增加,激光器的功率将会不断提高。

高功率激光器将广泛应用于工业材料加工、航天、军事等领域。

2. 尺寸缩小:目前激光器在一些领域中的应用受到体积限制,未来激光器的尺寸将会进一步缩小,以满足微型化、便携化的需求。

3. 高效率:随着能源环保意识的提高,人们对于激光器的能源效率也提出了更高要求。

未来的激光器将会更加高效,能够更好地利用能源,减少能源浪费。

四、激光通信技术的发展通过激光进行通信可以实现更高速率、更安全的数据传输。

随着互联网的普及和数据传输的需求不断增加,激光通信技术将会有更大的应用前景。

激光通信技术可以用于卫星通信、无线通信、海底光缆通信等多个领域,并可以实现更远距离、更稳定、更高效的通信。

激光技术发展趋势及未来应用方向

激光技术发展趋势及未来应用方向在过去几十年中,激光技术已经成为科学和工业领域中不可或缺的工具。

从初始的实验室研究到如今的各行各业的应用,激光技术的发展一直在持续前进。

本文将探讨激光技术的发展趋势及未来应用方向。

随着技术的不断进步,激光技术正不断扩展其应用领域。

激光技术在医疗领域的应用已经取得了巨大的成功。

例如,激光手术可以在微创手术中取代传统的切割工具,减少创伤和出血。

激光还可以用于激光疗法,用于治疗癌症和其他疾病。

此外,激光还可以用于眼科手术,如激光近视手术和激光白内障手术。

随着医疗技术的进一步发展,激光技术将继续在医疗领域发挥重要作用。

除医疗领域外,激光技术在制造业中也扮演着重要的角色。

激光切割、焊接和打孔等技术已经成为现代制造业中常见的工艺。

由于激光技术具有高精度、高效率和无接触的特点,它在制造业中的应用前景非常广阔。

未来,随着激光技术的进一步改进和创新,它有望在3D打印、光学制造和纳米技术等领域发挥更大的作用。

另一个激光技术的未来应用方向是通信和信息技术领域。

激光技术已经成为光纤通信中的核心技术。

激光器的高功率和高频率特性使得光信号能够长距离传输,并且具有较高的传输速度和低的能量损耗。

激光通信技术的不断改进将带来更高的数据传输速度和更稳定可靠的通信网络。

此外,激光技术在能源领域也有着广泛的应用前景。

激光技术可以用于太阳能光伏电池的制造,提高太阳能的转换效率。

激光还可以用于核聚变研究,帮助实现可控核聚变反应,为未来的清洁能源提供可能性。

激光还可以用于地下能源勘探和矿产资源开发,提高勘探和开采效率,减少环境破坏。

激光技术的发展趋势也包括对激光器本身的改进。

高功率激光器的研发一直是激光技术的重要方向。

高功率激光器可以用于材料加工、激光武器和科学实验等领域,但目前还面临着能量损耗、散热和成本等问题。

随着材料科学和激光技术的进步,预计高功率激光器将变得更加高效、稳定和可靠。

另外,激光技术的微型化和便携化也是未来的趋势之一。

激光技术与应用发展的趋势

激光技术与应用发展的趋势激光技术是一种高精度、高效率、高质量、高速度的现代化技术,被广泛应用于医疗、通讯、材料加工、环境保护、军事等领域。

本文将从激光技术的基础、发展、应用以及未来趋势等多个方面进行探讨。

一、激光技术的基础激光技术是基于激光器产生的激光束进行的一种技术。

激光器的产生需要三个条件:增益介质、激发源和光反馈。

其中增益介质是激光光子数密度的一个增加器,而激发源可以是电子束、放电器、化学反应或其他方式。

光反馈是保持激光行为的重要条件。

激光器按照其产生激光的基本涵盖物质可以分为固体激光器、气体激光器、半导体激光器和液体激光器。

其中采用掺杂的固体激光器因其长寿命、高能量、高功率而备受推崇。

二、激光技术的发展随着科技的不断发展,激光技术也得到了广泛的应用和发展。

在材料加工方面,钻孔、切割和焊接等工艺都得以大幅提升。

在通讯领域,光纤激光器已逐渐取代了旧式氩离子激光器。

在医学上,激光技术可以用于眼科、牙科等方面。

在环境保护领域,激光器也正在发挥着越来越重要的作用。

三、激光技术的应用1.材料加工:激光技术可以用于高精度加工,如钻孔、切割和焊接等工艺。

此外,激光技术还可以用于制造零部件、切割纸张、制作多孔陶瓷等。

2.通讯:激光技术在通讯领域中的应用正在快速发展。

激光光纤通讯系统已经陆续取代了传统的氩离子激光器。

3.医疗:激光技术在医学上的应用越来越广泛。

在眼科方面,激光技术可以治疗白内障、近视等疾病。

在牙科上,激光器可以用于治疗牙周病、切除肿瘤等。

4.环境保护:激光技术在环保领域中也有很大的应用前景。

激光扫描器可以用于监测空气质量、精准测量环保设备的污染物排放等。

四、激光技术的未来趋势未来,激光技术的发展将会集中在以下方面:1.激光技术的高效化:未来的激光系统将更加高效、精确和可控,从而在工业生产和材料处理领域中得到更加广泛的应用。

2.超快激光技术的发展:未来超快激光技术的发展将会涉及到材料科学、计算机科学、医疗和环保等领域。

激光前沿的发展趋势

激光前沿的发展趋势激光技术是一种应用广泛、发展迅猛的新兴技术,在科学研究、工业制造、医疗设备等领域都有着重要应用。

随着科技的不断进步和激光技术自身的不断发展,激光前沿领域也在经历着新的变革和突破。

本文将从激光技术的应用领域、新兴激光器件、超快激光技术以及量子光学等方面探讨激光前沿的发展趋势。

首先,激光技术在应用领域方面有着广泛的前景。

目前,激光技术已经广泛应用于通信、雷达、测距、材料加工等领域。

随着现代科技的迅速发展,激光技术在生物医学、环境监测、光学计量等领域也有着重要应用。

未来,激光技术的应用领域将会进一步扩展,特别是在新能源、能源储存、量子计算等领域有着重要的应用前景。

其次,新型激光器件是激光技术发展的重要方向。

传统的激光器件主要包括气体激光器、固体激光器、半导体激光器等。

然而,传统的激光器件存在功率输出低、体积庞大、成本高等问题。

因此,发展新型激光器件成为了激光技术的一个重要方向。

例如,光纤激光器因其小体积、高功率输出和高效率等特点,被广泛应用于通信、医疗、材料加工等领域。

未来,新型激光器件的发展将会更加侧重于提高功率、降低成本和提高效率等方面。

第三,超快激光技术是激光技术的又一重要前沿领域。

超快激光技术具有极短的脉冲宽度和极高的峰值功率,可以用于材料表征、分子成像、光化学反应等领域。

近年来,随着超快技术的突破和发展,超快激光技术已经逐渐应用于生命科学、纳米科学、光电子学等领域。

未来,随着超快激光技术在成像、探测、材料加工等方面的不断创新,将会为这些领域带来更多的新机遇和新挑战。

最后,量子光学是激光前沿发展的另一个重要方向。

量子光学是研究光与物质相互作用的量子效应的一个分支学科,它关注光与物质之间的量子相互作用。

随着量子计算和量子通信等领域的发展,量子光学也受到了越来越多的关注。

未来,随着量子技术的进一步发展,量子光学将在信息处理、量子通信和精密测量等方面发挥重要作用。

综上所述,激光技术在应用领域、新兴激光器件、超快激光技术以及量子光学等方面都将继续发展和创新。

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激光的应用与发展趋势摘要:激光作为新能源代表,在许多领域都有更广泛应用。

本文从激光在当今社会的地位谈起,接着介绍激光在几大领域的应用现状,最后又分析了激光器以及全球激光产业发展趋势。

关键词:激光;激光产业;发展趋势1.激光在当今社会的地位激光器的发明是20世纪中能与原子能、半导体、计算机相提并论的重大科技成就。

自诞生到现在得到了迅速发展,激光光源的出现是人工制造光源历史上的又一次革命。

我国激光技术在起步阶段就发展迅速,无论是数量还是质量都和当时国际水平接近。

一项创新性技术能够如此迅速地赶上世界先进行列,这在我国近代科技发展史上并不多见。

能够将物理设想、技术方案顺利地转化成实际激光器件,主要得力于长春光机所多年来在技术光学、精密机械方面的综合能力和坚实基础。

一项新技术的开发,没有足够技术支撑很难形成气候]1[。

2.激光的应用现状2.1激光在自然科学研究上应用2.1.1非线性光学反应在熟悉的反射、折射、吸收等光现象中,反射光、折射光的强度与入射光的强度成正比,这类现象称为线性光学现象。

如果强度除了与入射光强度成正比外,还与入射光强调成二次方、三次方乃至更高的方次,这就属非线性光学效应。

这些效应只有在入射光足够大时才表现出来。

高功率激光器问世后,人们在激光与物质相互作用过程中观察到非线性光学现象,如频率变换,拉曼频移,自聚焦,布布里渊散射]2[等。

2.1.2用激光固定原子气态原子、分子处于永不停息运动中(速度接近340 m/s),且不断与其它原子,分子碰撞,要“捕获”操作它们十分不易。

1997年华裔科学家、美国斯坦福大学朱棣文等人,首次采用激光束将原子数冷却到极低温度,使其速度比通常做热运动时降低,达到“捕获”操作的目的。

具体做法是,用六路俩俩成对的正交激光束,用三个相互垂直的方向射向同一点,光束始终将原子推向这点,于是约106个原子形成的小区,温度在240 ]3[以下。

这样使原子的速度减至10 m/s两级。

后来又制成抗重力的光-磁陷阱,使原子在约1s 内从控制区坠落后被捕获。

此项技术在光谱学、原子钟、研究量子效应方面有着广阔的应用前景。

2.2激光测距、激光雷达利用激光的高亮度和极好的方向性,做成激光测距仪,激光雷达和激光准直仪。

激光测距的原理与声波测距原理类似。

激光雷达与激光测距的工作原理相似,只是激光雷达对准的是运动目标或相对运动目标。

利用激光雷达又发展了远距离导弹跟踪和激光制导技术,这些在1991年海湾战争中都已投入使用。

激光制导导弹,头部有四个排成十字形的激光接收器(四象限探测仪)。

四个接收器收到的激光一样多,就按原来方向飞行;有一个接收器接受的激光少了,它就自动调整方向。

另一类激光制导是用激光束照射打击目标,经目标反射的激光被导弹上的接收器收到,引导导弹击中目标。

激光准直仪]4[起到导向作用,例如在矿井坑道的开挖过程中为挖掘机导向。

激光准直仪还被用在安装发动机主轴系统等对方向性要求很高的工作中。

2.3激光在工业应用激光加工代表精密加工装备未来的发展方向,体现着一个国家的生产加工能力、装备水平和竞争能力。

目前,激光加工技术在各种仅金属与非金属材料加工中的应用非常广泛。

工业激光器目前主要包括CO2激光器]5[、固体激光器、半导体激光器等。

这几种激光器各具优点,如CO2激光器的成本最低,固体激光器的光束质量好,半导体激光器的出光效率高。

光纤激光器是未来新一代激光技术的发展方向,它具有常规固体激光器所不具备的许多优点。

然而激光器服务的机床企业非常谨慎,终端用户对激光器本身的印象远不及对系统那么深刻。

在现代重工业中,如材料切割、焊接、快速成型等过程中,激光技术体现出了优越性。

激光可以通过软件来控制轨迹。

激光加工属于非接触加工,因此稳定性和寿命都比较好。

在当今半导体行业,光科技术已成为半导体工业的“领头羊”。

激光器在线加工已成为不可或缺的一部分。

例如激光调阻机可达到产能70万只/小时,芯片光刻已实现65nm的制程。

2.4激光在医学应用激光在医疗领域有着非常广泛的应用。

激光与生物体的作用产生多种效应,如热效应、压力效应、光化效应、电磁效应。

有时,这几种效应在作用是同时存在。

激光类医疗器材产品被定义为:为了手术、治疗或医疗诊断目的而进行人体照射的那些种类的医疗器材产品。

激光医疗设备可分为激光治疗器、激光诊断仪器和激光检测设备。

激光美容、激光切除肿瘤、激光眼科手术、激光心肌血管再造等等都得到了迅速发展。

在世界激光医疗市场,中国已成为仅次于美国和日本的世界第3大激光医疗市场。

弱激光对生物组织有刺激、阵痛、消炎、扩张血管等作用,用弱激光照射病灶,有治疗效果。

利用弱激光照射穴位。

可以产生类似针灸的效果。

低强度的He-Ne激光血管内照射可以治疗脑梗塞、颈椎病、冠心病等缺血性疾病]6[。

研究表明,紫光激光器对软组织治疗有着很好的疗效,打破了CO2激光器最适合治疗这类疾病的常规认识。

2.5激光通信激光通信主要是利用激光的单色性和方向性好的特点。

根据传输媒质的不同,激光通信可分为宇宙通信、大气通信、水下通信以及光纤通信。

目前在军事领域使用较为广泛的是大气通信。

大气激光通信保密性能好,难以截获和干扰。

诺·格公司已完成卫星激光通信系统兼容性实验,2007年进行下一阶段试验,该系统能够为多种用户提供更强的通信能力。

民用光纤通信的容量很大,且成本低。

目前光纤通信蓬勃发展,已成为重要的民用领域之一。

2.6激光与能源激光具有高亮度的特点,在能源利用上也有其自身独特的优势。

目前,激光与核能的应用紧密相关:一是激光分离同位素,用于核燃料的提纯工作;二是激光核聚变。

能源现已成为社会发展中的中的重要问题之一。

最理想的能源应是既洁净又取之不竭的核能,这当然是聚变能的利用。

据估计,地球海洋中的聚变资源可够人类用1千亿年,可以说是取之不尽,用之不竭,同时又不会污染环境的能源。

可见,可控聚变核反应是一个非常理想的核能来源,已引起各国科学家的高度重视,但尚未能够做成实用的能源来发电。

目前,强激光功率已达到聚变的点火条件。

俄罗斯实验物理科研所已成功研制出用于热核反应的新型大功率激光器。

该激光器的功率达到了1015W/cm2,能量达300 000J]7[,可代替实验室条件下的核试验。

用于激光传输不需要介质,因而可作为远距离作用能源。

据报道,日本一个研究小组以实验成功用激光驱动机器人。

机器人电源一般使用电池,然而在核电站和化学污染严重的场所,对正在作业的机器人更换电池有一定的困难,而用激光驱动十分便利。

此外在宇宙空间用激光驱动机器人也比使用电池优越。

目前,日本正在进行激光推进技术、跟踪和控制小型车辆的实验研究,进展良好。

此外,激光还有许多用途,在军事、科研、文化、国防、公安侦破等领域均有广泛用途。

3.激光的发展趋势激光器自问世30余年以来,以日新月异的面貌改变着自身的功能,令人瞠目结舌,也令世人刮目相看,接下来再看看激光未来发展走向以及激光产业发展。

3.1激光器发展趋势3.1.1功率越来越高美国、法国、德国和日本最近已经完成或正在建造拍瓦新装置(1拍瓦=1015W)。

这些高功率激光器都有2种运转方式:可以断续发射几百焦耳的长脉冲(每个约400fs),(1 fs =1015s),或发射不连续的短脉冲(每个约20fs),每个脉冲为几十焦耳。

超短超强飞秒激光器可用于激光核聚变实验和高能量密度物理研究,在商用上也有巨大的潜力。

飞秒激光器用于光纤通信可扩展通信宽带,到2010年通信系统的传输速率达到5~10Tbps。

3.1.2小型化、集成化激光器目前,全球固体激光器市场一派兴旺,半导体激光器迅速增长,二极管泵浦的固体激光器成为新的增长点。

据研究表明,激光二极管采用脉冲方式供电可以在相当程度上提高其峰值功率,这将有效推进激光二极管在材料处理中的使用。

3.1.3阵列激光器光通信的迅猛发展极大推动了阵列激光器的出现和进一步发展。

据研究表明,阵列激光器非常适合全光互连,采用光子晶体耦合激光器显著提高了出光效率。

3.1.4新波段激光器近年来,中远红外激光器、极紫外激光器等也得到了发展,现已有近千种工作介质,可产生的激光波长包括从真空紫外到远红外,光谱范围越来越宽。

3.1.5高效率激光器的出光效率越来越高。

新型YAG激光器的斜度效率在泵浦功率>20W时约为81%。

3.2全球激光产业发展趋势世界激光器市场可划分为3大区域:美国(包括北美)、欧洲、日本以及太平洋地区。

由于半导体激光器的迅速发展,使二极管泵浦固体激光工业加工设备所占的市场份额越来越大。

2002年全球工业激光系统产值约为29.9亿美元,2003年约为31.11亿美元,2004年约为32.11亿美元。

2006年用于材料加工的激光器的销售额达到了17亿美元。

在世界激光市场上,日本在光电子技术方面处于领先地位,约占50%的份额。

追踪世界激光产业发展,可看出其中包含的几点趋势:①在激光源方面,半导体激光器和半导体泵浦固体激光器将成为未来的主导;②激光技术对产品投入产出比和技术基础的优化作用更加明显,融合在产品与服务中的技术含量越来越高;③激光技术与众多新兴学科技术相结合,更加贴近人们的日常生活;④激光产业界并购盛行,各公司力争成为产业巨头。

3.3我国激光产业现状及存在主要问题我国激光产业具有很好的发展前景和潜力。

近年来,中国激光市场呈现出稳定、高速增长的态势。

1999年和2005年,中国激光产品市场销售额分别为14.13亿和47.75亿人民币]8[。

在行业迅猛发展的同时,我们也该认识到我国激光产业起步晚、基础薄弱,与世界领先国家的差距还很大。

例如,与先进国家的激光加工系统相比,我国的激光加工系统差距甚大,仅占全球销售额的2%左右。

主要体现在:高档激光加工系统很少,甚至没有;主力激光不过关;激光微细加工装备缺口较大]9[。

目前,存在的主要问题有:(1)核心技术少很多关键性基础性技术没有解决好,甚至某些技术还有退步。

目前,国内激光产业的核心技术大多来自于进口,产品竞争力不足。

(2)产研结合欠佳我国的激光学术研究方面仍处于世界领先地位,但产业却非常落后,其中知识产权和专利成果保护不力,很多先进的激光技术没有转换成产业应用。

另外,学术的开放性不够,由于担心技术流失,导致创新效率低下。

(3)创新能力不足,配套能力较差系统的配套能力不高,创新能力不足,大多是传统结构类型。

现有的产业大多是光机电算综合的产业,而国产激光器和其他行业的结合很不好,智能化、自动化程度太低,增加了用户使用的困难。

(4)从技术管理上看,缺少良好的评价系统缺少国家标准,评价体系“当量”折算不当,华而不实。

现有的评价体系是一种自我循环,导致激光产品的质量监督不够,这些都不利于激光产业的发展。

4. 结束语激光在当今世界应用领域越来越广泛,通过对当今不同激光产业现状的了解,对激光以及激光产业发展趋势的把握,有助于我国在激光这一新技术方面处于前列。

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