欢迎进入激光二极管LIV测试仪/MPO极性测试仪网站
全国服务热线
021-57733732
激光器分类
时间: 2022-07-25 11:33 浏览次数:
激光器可按泵浦方式、增益介质、运转方式、输出功率和输出波长进行分类。 1)按泵浦方式:可分为电泵浦、光泵浦、化学泵浦、热泵浦、核泵浦激光器。 电泵浦激光器指以电流方式

激光器可按泵浦方式、增益介质、运转方式、输出功率和输出波长进行分类。

1)按泵浦方式:可分为电泵浦、光泵浦、化学泵浦、热泵浦、核泵浦激光器。 电泵浦激光器指以电流方式激励的激光器(气体激光器多以气体放电方式进行激励, 而半导体激光器多采用电流注入方式进行激励); 光泵浦激光器指以光泵方式激励的激光器(几乎所有固体激光器、液体激光器均属于 光泵浦激光器,而半导体激光器是光泵浦激光器的核心泵浦源); 化学泵浦激光器指利用化学反应释放的能量对工作物质进行激励的激光器。

2)按运转方式:可分为连续激光器和脉冲激光器。连续激光器中各能级的粒子数及 腔内辐射场均具有稳定分布,其工作特点是工作物质的激励和相应的激光输出可以在 一段较长的时间范围内以连续方式持续稳定进行,但热效应较明显;脉冲激光器指激 光功率维持在一定值时所持续的时间,以不连续方式输出激光,主要特点是峰值功率 高、热效应小、可控性好。根据脉冲时间长度,可进一步分为毫秒、微秒、纳秒、皮 秒和飞秒,脉冲时间越短,单一脉冲能量越高、脉冲宽度越窄、加工精度越高。

3)按输出功率:划分为分为低功率(0-100W)、中功率(100-1,000W)、高功率 (1,000W 以上),不同功率的激光器适应的应用场景不同。

4)按照波长:可分为红外激光器、可见光激光器、紫外激光器、深紫外激光器等。 不同结构的物质可吸收的光波长范围不同,因此需要各种不同波长的激光器用于不同 材料的精细加工或者不同应用场景。红外激光器与紫外激光器是运用最广泛的两种激 光器:红外激光器主要应用于“热加工”,将材料表面的物质加热并使其汽化(蒸 发),以除去材料;在薄膜非金属材料加工、半导体晶圆切割、有机玻璃切割/钻孔/打 标等领域,高能量的紫外光子直接破坏非金属材料表面的分子键,使分子脱离物体, 这种方式不会产生高热量反应,因此通常被称为“冷加工”,紫外激光器在微加工领域 具有不可替代的优势。

由于紫外光子能量大,难以通过外激励源激励产生一定高功率 的连续紫外激光,故紫外激光一般是应用晶体材料非线性效应变频方法产生,因此目 前广泛应用在工业领域的紫外激光器主要是固体紫外激光器。

5)按增益介质:固态(固体、光纤、半导体等)、气体、液体、自由电子激光器等。 激光器按照增益介质(工作物质)分为:①液体激光和气体激光,由于效率低下和 需要高频率更换工作物质和维护,目前只利用其特殊性能并在小众市场应用;②自 由电子激光器目前技术还不充分,虽然有频率连续可调、频谱范围广等优势,但短期 内还很难有广泛应用。

③固态激光目前应用最广泛、市场占有率最高,通常被分为 以晶体为工作物质的固体激光器、以玻璃光纤为工作物质的光纤激光器(近 20 年来 由于兼顾电光转换效率和光束质量取得大力发展),目前少部分利用灯如氙闪光灯作 为泵浦源,大部分利用半导体激光器作为泵浦源。半导体激光器是以半导体材料作为 激光介质,以电流注入二极管有源区为泵浦方式的激光二极管(以电子受激辐射产生 光),具有电光转换效率高、体积小、寿命长等特点,广义上虽也属于固态激光器的 一种,但半导体激光器直接产生的光由于光束质量差,目前所能直接应用的领域受 限,一般作为固体激光器和光纤激光器等其他激光器的核心泵浦光源以应用于更多场 景。

从应用领域来看,根据《2021 年中国激光产业发展报告》,2020 年全球激光器销售额 为 160.1 亿美元。结构上来看,材料加工与光刻、通讯与光存储、科研和军事、医疗 和美容、仪器与传感器及娱乐、显示与打印占比分别为 39.6%、24.5%、13.8%、 5.7%、12.6%及 3.8%。据报告预测,2021 年全球激光器的总市场规模为 185 亿美金, 市场增长率为 15%,其中半导体激光器(作为固体激光器和光纤激光器等其他激光器 的核心泵浦光源或作为直接激光器),其市场规模预计为 79.5 亿美金(占比 43%),市 场增速为 18%。 我国激光器行业发展迅速、竞争优势明显,在全球激光器市场中所占的比重也持续提 升,根据 Laser Focus World 发布的数据,2020 年,我国激光器市场规模为 109.1 亿美 元,占全球激光器市场 66.12%的份额。

近年来全球工业激光器市场规模呈波动走势,根据 Laser Focus World 测算,2020 全球 工业激光器市场规模约为 51.57 亿美元,同比增长 2.4%。从结构上,市场份额最大的 是光纤激光器,2018 至 2020 年的销售占比均超过 50%,其中 2020 年全球光纤激光器 销售额占比为 52.7%;固体激光器销售占比 16.7%;气体激光器销售占比 15.6%;直接 半导体/准分子激光器销售占比 15.04%。

上一篇:激光器结构
下一篇:光通信原理
推荐文章:

Copyright © 激光二极管LIV测试仪/MPO极性测试仪 版权所有 沪ICP备13024891号-4
全国服务电话:021-57733732   传真:021-57733732
公司地址:上海青浦区练东路3号