2022-2026年固体激光器市场现状调查及发展前

　　用固体激光材料作为工作物质的激光器。工作介质是在作为基质材料的晶体或玻璃中均匀掺入少量激活离子。例如：在钇铝石榴石(YAG)晶体中掺入三价钕离子的激光器可发射波长为1050纳米的近红外激光。

　　固体激光器具有体积小、使用方便、输出功率大的特点。固体激光器一般连续功率在100瓦以上，脉冲峰值功率可高达109 W。但由于工作介质的制备较复杂，所以价格较贵。是目前主流的工业级激光器之一，拥有脉宽窄，多波长，输出能量大，峰值功率高及材料吸收好等特点，并且能做到一般CO2激光器和光纤激光器无法做到的精细微加工和特殊材料加工，已广泛应用于各行业。

　　“中国制造”计划，中国的制造业会往信息化、智能化、网络化发展，并有效地做到节能减排的绿色工程。激光制造将会对这一计划有重大的推动作用，其中，针对微加工领域的固体激光拥有天然的优势。

　　消费电子类产品的强势和新技术研发定会向激光加工提出更高的要求，而固体激光器的特性使得其在与光纤激光器、二氧化碳激光器等的竞争中保持领先地位。在各类激光微加工应用中，微电子品打标和芯片微加工仍占有主要地位;国内3D打印技术发展态势较好，仍有巨大的升值空间;与此同时，UV激光打标将会成为标识行业的新增长点。

　　1960年，T.H.梅曼发明的红宝石激光器就是固体激光器，也是世界上第一台激光器。固体激光器一般由激光工作物质、激励源、聚光腔、谐振腔反射镜和电源等部分构成。

　　这类激光器所采用的固体工作物质，是把具有能产生受激发射作用的金属离子掺入晶体而制成的。在固体中能产生受激发射作用的金属离子主要有三类：⑴过渡金属离子(如Cr3+);⑵大多数镧系金属离子(如Nd3+、Sm2+、Dy2+等);⑶锕系金属离子(如U3+)。这些掺杂到固体基质中的金属离子的主要特点是：具有比较宽的有效吸收光谱带，比较高的荧光效率，比较长的荧光寿命和比较窄的荧光谱线，因而易于产生粒子数反转和受激发射。用作晶体类基质的人工晶体主要有：刚玉(NaAlSi2O6)、钇铝石榴石(Y3Al5，O12)、钨酸钙(CaWO4)、氟化钙(CaF2)等，以及铝酸钇(YAlO3)、铍酸镧(La2Be2O5)等。用作玻璃类基质的主要是优质硅酸盐光学玻璃，例如常用的钡冕玻璃和钙冕玻璃。与晶体基质相比，玻璃基质的主要特点是制备方便和易于获得大尺寸优质材料。对于晶体和玻璃基质的主要要求是：易于掺入起激活作用的发光金属离子;具有良好的光谱特性、光学透射率特性和高度的光学(折射率)均匀性;具有适于长期激光运转的物理和化学特性(如热学特性、抗劣化特性、化学稳定性等)。晶体激光器以红宝石(Al2O3：Cr3+)和掺钕钇铝石榴石(简写为YAG：Nd3+)为典型代表。玻璃激光器则是以钕玻璃激光器为典型代表。

　　据杭州中经智盛市场研究有限公司发布的《2022-2026年固体激光器市场现状调查及发展前景分析报告》显示：固体激光器在军事、加工、医疗和科学研究领域有广泛的用途。它常用于测距、跟踪、制导、打孔、切割和焊接、半导体材料退火、电子器件微加工、大气检测、光谱研究、外科和眼科手术、等离子体诊断、脉冲全息照相以及激光核聚变等方面。固体激光器还用作可调谐染料激光器的激励源。

　　固体激光器的发展趋势是材料和器件的多样化，包括寻求新波长和工作波长可调谐的新工作物质，提高激光器的转换效率，增大输出功率，改善光束质量，压缩脉冲宽度，提高可靠性和延长工作寿命等。

　　另外，超快激光作为目前最尖端的激光技术，在透明材料加工、生物医疗及金属材料加工方面有着重大的突破。根据Strategies Unlimited发布关于超快激光市场调查，与激光器整体市场相比，目前超快激光器份额相对较小，但是增长速度却达到整体的两倍，有望突破14亿美元。

　　我国超快激光器发展较晚，现阶段主要依赖进口，其中德国通快，美国相干和美国光波(英诺激光)在超快激光市场上扮演着重要的角色。未来，随着研发技术提高，生产成本降低，超快激光器有望进入更多的微加工领域，开拓更加广阔的市场。