众所周知，光纤激光器已成为全球主要的工业激光器之一。相比于半导体激光器、固体激光器和CO2激光器，光纤激光器在全球工业市场的占有率已超过50%。以前在板材加工领域主要使用冲床和等离子切割，其中薄板材使用冲床，厚板材就采用离子切割。然而随着光纤激光技术的不断发展，光纤激光切割对传统加工技术和CO2激光加工产生巨大的冲击。相比于传统冲床加工，光纤激光是非接触式加工，产生的应力较小，噪声低，完全可以对铝、铜等高反性材料进行批量加工；相比于CO2激光加工，光纤激光的电光转换效率达到40%，耗电量仅是CO2激光器的1/3，加工速度提升了2~3倍。仅仅5-6年的时间，光纤激光器就凭借着各种技术优势掀起了一场激光切割的技术变革。如今，光纤激光器的需求不断增加，应用领域也开始慢慢向汽车、船舶、航空航天等基础领域渗透。目前国内的光纤激光器市场的竞争已经白热化，IPG、罗芬、恩耐、业纳、SPI等外国品牌仍然占据了国内大部分市场份额，粗略估算约有30亿人民币的销售额，占据国内光纤激光器市场的三分之二，其中IPG一家就超过24亿元。虽然目前IPG公司在全球高功率光纤激光器的市场占有率仍处于绝对领先地位，但是未来，绝对不会是IPG一家独大，因为其他激光行业巨头通过并购一些光纤激光器公司，已成功进入光纤激光器领域。2016年，美国Coherent公司收购了高性能工业激光光源和激光解决方案及器件厂商ROFIN，...
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一、激光器产业发展概况激光加工技术是一种新型的绿色先进制造技术，相比传统机械加工具备明显优势，其加工方式以非接触方式进行，加工过程能耗低、环保效益高、加工速度快、低噪音、热影响小、适应性强，可加工超高硬度、高脆性、高熔点材料，并可实现自动控制，在精密加工、复杂结构加工、批量自动化生产等领域具备明显优势，被公认为“未来制造系统的共同加工手段”。随着技术不断进步，激光技术应用领域不断拓展，适用于激光加工的材料包括金属及合金、塑料、陶瓷、玻璃、木材、皮革、树脂、橡胶等，在广泛应用于打标、雕刻、切割、焊接、钻孔、熔覆、微加工及表面改性等工业加工领域的同时，还应用于信息通讯数据储存、医疗美容、科研军事、仪器传感、显示、增材制造等新兴领域。作为激光加工设备的核心部件的激光器，自1960年第一台红宝石激光器明问世以来，随着技术的发展，发生了巨大的变化，极大地推动了其他科学技术的发展，被认为是二十世纪人类最伟大的发明之一。近十几年来，激光器的发展更为迅速，出现了种类繁多的激光器，按照增益介质的不同，可分为光纤、固体、气体、半导体激光器等，特定增益介质输出特定波长的激光，本质决定了激光输出功率和应用领域。图表 1 激光器主要性能参数对二、全球激光器市场规模随着激光器技术的发展，市场应用领域不断扩宽，全球市场规模在近两年保持快速增长，到2017年市场规模达到113．3亿美元，同比增长8．9...
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“中国制造2025”规划中明确要求，到2020年通过高强度钢、铝镁合金等复合材料在汽车上的应用，实现平均整车减重目标5％至20％。轻量化成为汽车产业发展的重要方向，对于节省能源和保护环境都有着非常重要的意义。在不少人看来，汽车越重其安全性也越高，因而并不认可汽车轻量化。汽车重量固然与安全性存在一定联系，但在世界各国越来越严苛的排放法规要求下，汽车轻量化已是不可逆转的潮流。汽车轻量化趋势不可逆汽车轻量化并不是一味地降低质量或门板厚度，与“减重”的概念并不能简单等同。汽车轻量化是在完善或改进汽车综合性能的基础上，尽可能地降低车身重量，达到质量降低、结构优化、安全性能提高和成本降低这四者有机结合的目标。根据相关研究表明，汽车75％的油耗都与其质量有关，比如滚动阻力、加速阻力和梯度阻力等，汽车整备质量每下降10％，油耗即可下降6－8％，排放下降4％；车辆质量降低100KG，百公里油耗即可降低0．3－0．6L。因而对于购车的消费者而言，最直接的好处就是会降低车的油耗。而对于汽车制造厂家而言，汽车轻量化一方面可以应对各国在能耗和排放的政策，另一方面新材料、新技术对于高端车型也会有着科技豪华感的加持作用，因而各大厂商均在其中投入了大量精力。激光技术助推汽车轻量化实现汽车轻量化大体可以从优化结构设计、轻量化材料以及先进加工工艺三个方面来实现，而这三大方面的改进都离不开激光技术的支撑。在优化车身结构...
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激光雷达定义与分类激光雷达是一种综合的光探测与测量系统，相比普通雷达，激光雷达可提供高分辨率的辐射强度几何图像、距离图像、速度图像，一开始主要应用于军亊领域。而现在这一技术已经逐渐渗透到了民用消费级市场。尤其在无人驾驶领域，随着Google、百度、福特、奥迪、宝马等各企业相继采用激光雷达的感知解决方案，激光雷达俨然已经成为研究无人驾驶技术的“标配”。目前，激光雷达可以分为机械扫描激光雷达、固态激光雷达。激光雷达根据线数的不同，可以分为2D、2．5D（1，4，8线）和3D（16，32，64线）三类产品。无人驾驶与激光雷达目前，激光雷达在无人驾驶技术中的应用，一是对车辆周围环境进行3D建模，获得环境的深度信息，识别障碍物，极建可行驶区域。随着无人驾驶技术的进一步普及和应用，带动无人驾驶产业链发展，激光雷达作为无人驾驶中的主流传感器受益明确。车载激光雷达产业蓄势待发车载激光雷达作为无人驾驶技术中最重要的传感器之一，对于保证无人驾驶汽车行车安全具有重要意义。随着无人驾驶产业的进一步发展，车载激光雷达市场前景明朗。据前瞻产业研究院发布的《激光雷达行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》数据显示，2015年中国车载激光雷达市场规模为1．09亿元，到2016市场规模达1．93亿元，同比涨幅达77．06％。随着无人驾驶汽车的逐渐普及，我国车载激光雷达市场规模将保持高速增长的态势，预计到2021年，我国...
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纳米激光器，是指由纳米线等纳米材料作为谐振腔，在光激发或电激发下能够出射激光的微纳器件。随着纳米技术和纳米光子学的发展，紧凑微型化激光器应用前景引人关注。当激光器谐振腔尺寸减小到发射波长时，电磁谐振腔中将产生更为有趣的物理效应。因此，在发展低维、低泵浦阈值的超快相干光源，以及纳米光电集成和等离激元光路时，减小半导体激光器的三维尺寸至关重要。随着人类社会科技的进步，激光器本身的发展从未停息脚步。《Science》发表了美国California大学 Berkeley分校M． Huang 和 P． Yang等人的“室温紫外辐射的纳米激光器”声称是世界上最小的激光器。当时他们先是在蓝宝石基底上镀上1～3．5微米厚度的金，然后把它们放到铝的蒸发皿中，在氩气中将材料和基底加热到880～905摄氏度以产生Zn蒸气，产生的Zn蒸气传送到基底上，大约经过2～10分钟左右，截面为六角形的纳米线便可以生长到2～10微米。直径为20～150 nm的纳米线自然形成了一个激光腔。在室温下截面为六角形的纳米线样品用Nd：YAG激光器的四次谐波的激光泵浦（波长为266nm，脉宽为3ns），泵浦的激光光束以10度角入射聚焦在纳米线的对称轴上。这样一来，受激辐射发射的光便沿着ZnO纳米线中心袖的方向在纳米线的末端表平面上会聚。纳米激光器研究对基础研究和实际应用都有重要意义。首先，二维材料作为最薄的光学增益材料，已被证...
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2002年4月7日，中国“神光二号”巨型激光器研制成功。你可知道，激光束如何被研制出来的呢？激光是20世纪人类值得骄傲的重大发明之一，它是迄今性能最为优越的光源。自从20世纪60年代初激光被发明以来，迅速被应用于工业、军事、通信、医学、科研等各领域，给传统工业和经典技术以巨大冲击，产生大批高新工业和新的学科，影响了人类生活的方方面面。激光是理论先于实践的典型代表。早在1916年，爱因斯坦在研究光和物质的相互作用时，就奠定了激光的理论基础。他提出激光的产生与原子的结构有关。在原子内部，存在原子核和核外电子，电子离原子核的距离越远，所具有的能量越高，这时我们称电子处于较高的能级。处于较高能级的电子可以自动“跳跃”到较低的能级，同时释放出特定频率的光子（光子的能量等于两个能级的能量差），称为自发辐射。如果有光子照射进原子，当光子能量正好等于电子高低能级的能量差时，处于高能级的电子将在入射光子影响下向低能级跃迁，同时发出一个与入射光子频率相同的光子出来，称为受激辐射。自发辐射是随机过程，处于高能级的原子发射光子的时间是随机的，发出的光的相位、偏振、传播方向等参数是随机的，光子之间没有确定的联系,这正是大多数自然光源所处的状态。而受激辐射发出的光子的物理参数都与外来的光子相同，是近乎完美的光。我们可以这样类比，当外国侵略者入侵时，自发起来反抗入侵的游击队的武器、服装、人员组成都是杂乱无章的；...
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