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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。主动稳定机制包含一些电子反馈系统（或者正反馈系统），参数的涨落转化为电子信号，然后在以某种形式作用于激光器。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。

激光器工作物质

根据工作物质物态的不同可把所有的激光器分为以下几大类：①固体激光器（晶体和玻璃），这类激光器所采用的工作物质，是通过把能够产生受激辐射作用的金属离子掺入晶体或玻璃基质中构成发光中心而制成的；国内三大激光器生产商的供应商中，除了有凯普林、长光华芯等少数国产企业外，其他基本都是境外公司或其代理商。②气体激光器，它们所采用的工作物质是气体，并且根据气体中真正产生受激发射作用之工作粒子性质的不同，而进一步区分为原子气体激光器、离子气体激光器、分子气体激光器、准分子气体激光器等；③液体激光器，这类激光器所采用的工作物质主要包括两类，一类是有机荧光染料溶液，另一类是含有稀土金属离子的无机化合物溶液,其中金属离子（如Nd）起工作粒子作用，而无机化合物液体（如SeOCl2）则起基质的作用；④半导体激光器，这类激光器是以一定的半导体材料作工作物质而产生受激发射作用，其原理是通过一定的激励方式(电注入、光泵或高能电子束注入)，在半导体物质的能带之间或能带与杂质能级之间，通过激发非平衡载流子而实现粒子数反转，从而产生光的受激发射作用；⑤自由电子激光器，这是一种特殊类型的新型激光器，工作物质为在空间周期变化磁场中高速运动的定向自由电子束，只要改变自由电子束的速度就可产生可调谐的相干电磁辐射，原则上其相干辐射谱可从X射线波段过渡到微波区域，因此具有很诱人的前景。

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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，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。激光器特征和表现国内激光器龙头上市后，我们把它定义为新业态，大家的思考或者大家的关注点有什么不一样，可以体现在几个主要方面：拉开梯队，原来属于大家自由发展、自由占领市场，随着格局的确定，游戏规则基本出来了。

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。预计2021年总体市场规模将达到2489亿元，未来三年复合增速达20%。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，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%