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激光器

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激光器是用来产生激光的部件，是激光设备中较核心的零部件。激光器的价值在成套激光加工装备总价值的20%-40%，甚至更高。

典型的激光器，由激光工作物质（发出能量）、泵浦源（提升能量）、光学谐振腔（传播能量）等部分组成。泵浦源为激光器的光源，谐振腔为泵浦光源与增益介质之间的回路，增益介质指可将光放大的工作物质。

激光器的分类

按工作介质区分，激光器分为：气体激光器、液体激光器、固体激光器、半导体激光器、光纤激光器等。

光纤激光器占工业激光器的份额比例从2009年的13.7%增长至2018年的51.5%，相较于固体激光器、气体激光器、半导体激光器等具备明显的超高地位。

光纤激光器具有输出激光光束质量好、能量密度高、电光效率较高、使用方便、可加工材料范围广、综合运行成本低等诸多优势。因此广泛应用于雕刻、打标、切割、钻孔、熔覆、焊接、表面处理、快速成形等材料加工领域，被誉为“第三代激光器”。

2018年光纤激光器国内市场占有率：美国IPG占比前一，为50.1%；第二名是国内光纤激光器的龙头企业锐科激光，占比17.8%。

激光器的介绍

激光器作为产业链中游环节，主要上游原材料为光学材料、光学器件等。光学材料中芯片、有源光纤等在原材料成本构成中占比较高，对激光器的生产成本有较大影响。中游为各种激光器及配套设备。下游激光加工设备的应用市场十分广泛，目前已渗透到消费电子、材料、半导体加工、汽车、船舶、通讯、***美容、军事等众多领域。3）下游为提供不同工艺的激光设备，主要应用于激光切割、激光焊接、激光测量、激光显示、激光美容***等领域。

上游环节的芯片、光纤、高功率光纤光栅、热沉等光学器件是生产激光器产品的重要原材料。国内相关产业起步较晚，质量及稳定性难以满足市场需求，目前仍然主要以进口产品为主（含向国内代理商采购）。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。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%。

2019年上半年，创鑫激光脉冲、连续激光器的无源光纤国产化率分别为89.91%、52.54%，杰普特无源光纤国产化率也达到90%。有源光纤作为增益介质，其难度与作用大于无源光纤，国产化率也在同比提高。芯片（泵浦源）方面，国产芯片已达到可正常使用的水平，但在技术上仍与进口芯片存在一定差距，目前国内超前的激光器厂商均主要采购Lumentum和贰陆激光的芯片及组件，芯片环节仍有待突破。上游环节的芯片、光纤、高功率光纤光栅、热沉等光学器件是生产激光器产品的重要原材料。

随着飞机、汽车工业向复合材料的转变，高功率激光器渗透率的持续提升。

激光器发出的光信号进入光纤的途径主要有两种方式：直接耦合、透镜耦合，其中透镜耦合又分为单透镜耦合和多透镜耦合。利用透镜耦合可以获得比直接耦合更高的耦合效率。而采用双透镜耦合，其主要优势就是可以分散公差，使得光路上的元件可以有更大的位移空间。是利用在工作物质内部发生的化学反应过程来实现粒子数反转的，通常要求有适当的化学反应物和相应的引发措施。

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