1. Лазер сәнәгатенә күзәтү
(1) Лазер белән таныштыру
Лазер.
Лазер технологиясе 1960-нчы еллар башында барлыкка килгән, һәм гади яктылыктан бөтенләй башка булганга, тиз арада лазер төрле өлкәләрдә киң кулланылган һәм фән, технология, икътисад һәм җәмгыять үсешенә һәм үзгәрүенә зур йогынты ясаган.
Лазерның тууы борыңгы оптиканың йөзен кискен үзгәртте, классик оптик физиканы классик оптиканы да, заманча фотониканы да үз эченә алган яңа югары технологияле дисциплинага киңәйтте, кеше икътисады һәм җәмгыяте үсешенә алыштыргысыз өлеш кертте. Лазер физикасын тикшерү хәзерге фотоник физиканың ике төп тармагын үстерүгә ярдәм итте: энергия фотоникасы һәм мәгълүмат фотоникасы. Ул сызыксыз оптика, квант оптикасы, квант исәпләү, лазер сизү һәм элемтә, лазер плазма физикасы, лазер химиясе, лазер биологиясе, лазер медицинасы, ультра төгәл лазер спектроскопиясе һәм метрология, лазер атом физикасы, шул исәптән лазер суыту һәм Босе-Эйнштейн конденсацияләнгән матдә тикшеренүләрен үз эченә ала. , лазер функциональ материаллар, лазер җитештерү, лазер микро-оптоэлектрон чип җитештерү, лазер 3D басма һәм 20 дән артык халыкара чик дисциплиналары һәм технологик кушымталар. Лазер фән һәм технология бүлеге (DSL) түбәндәге өлкәләрдә булдырылды.
Лазер җитештерү тармагында дөнья "җиңел җитештерү" чорына керде, халыкара лазер сәнәгате статистикасы буенча, АКШ-ның еллык тулаем продуктының 50% югары дәрәҗәдәге лазер кушымталарының тиз базар киңәюе белән бәйле. АКШ, Германия һәм Япония белән күрсәтелгән берничә алга киткән ил, нигездә, автомобиль һәм авиация кебек эре җитештерү тармакларында традицион процессларны лазер эшкәртү белән алыштыруны тәмамлады. Сәнәгать производствосында лазер аз чыгымлы, югары сыйфатлы, югары эффективлык һәм махсус җитештерү кушымталары өчен зур потенциал күрсәтте, гадәти җитештерүгә ирешеп булмый, һәм дөньяның эре сәнәгать илләре арасында көндәшлек һәм инновациянең мөһим этәргеченә әверелде. Илләр лазер технологиясенә иң мөһим заманча технологияләрнең берсе буларак актив булышалар һәм милли лазер сәнәгатен үстерү планнарын эшләделәр.
(2)ЛазерЧыганак П.принцип
Лазер - катлаулы структурасы һәм югары техник киртәләре булган, күренеп торган яки күренми торган яктылык чыгару өчен дулкынланган нурланыш куллана торган җайланма. Оптик система, нигездә, насос чыганагыннан (дулкынландыру чыганагы), урта (эшче матдә) һәм резонант куышлыктан һәм башка оптик җайланма материалларыннан тора. Табыш чарасы - фотон җитештерү чыганагы, һәм насос чыганагы тудырган энергияне үзләштереп, табыш уртача җирдән дулкынланган хәлгә сикерә. Дулкынланган хәл тотрыксыз булганлыктан, бу вакытта табыш уртача җирнең тотрыклы торышына кире кайту өчен энергия җибәрәчәк. Энергияне чыгаруның бу процессында табыш фотоны җитештерә, һәм бу фотоннар энергиядә, дулкын озынлыгында һәм юнәлештә югары эзлеклелеккә ия, алар оптик резонант куышлыгында, үзара хәрәкәттә, өзлексез көчәйтү өчен, һәм ниһаять. лазер нурын формалаштыру өчен рефлектор аша лазерны атыгыз. Терминал җиһазларының төп оптик системасы буларак, лазерның эшләнеше еш кына лазер җиһазларының чыгу нурының сыйфатын һәм көчен билгели, терминал лазер җиһазларының төп компоненты булып тора.
Насос чыганагы (дулкынландыру чыганагы) табышка энергияне дулкынландыра. Лазер ясау һәм көчәйтү өчен фотоннар чыгару өчен табыш уртача. Резонант куышлыгы - фотон характеристикалары (ешлык, фаза һәм эш юнәлеше), куыштагы фотон осилиналарын контрольдә тотып, югары сыйфатлы яктылык чыганагы алу өчен көйләнгән урын. Насос чыганагы (дулкынландыру чыганагы) табыш өчен энергия дулкынландыруын тәэмин итә. Лазер ясау һәм көчәйтү өчен фотоннар чыгару өчен табыш уртача. Резонант куышлыгы - фотонның характеристикалары (ешлыгы, фазасы һәм эш юнәлеше) куыштагы фотон осилиналарын контрольдә тотып, югары сыйфатлы яктылык чыганагы алу өчен көйләнгән урын.
(3)Лазер чыганагы классификациясе
Лазер чыганагы уртача, чыгу дулкын озынлыгы, эш режимы һәм насос режимы буенча классификацияләнергә мөмкин
Gain Уртача табыш буенча классификацияләү
Төрле табыш чаралары буенча лазерларны каты хәлгә бүлеп була (каты, ярымүткәргеч, җепсел, гибрид), сыек лазерлар, газ лазерлары һ.б.
| ЛазерЧыганакТип | Медиа | Төп үзенчәлекләр |
| Каты дәүләт лазер чыганагы | Каты, ярымүткәргечләр, җепсел оптикасы, гибрид | Яхшы тотрыклылык, югары көч, аз хезмәт күрсәтү бәясе, индустриализация өчен яраклы |
| Сыек лазер чыганагы | Химик сыеклыклар | Ихтимал дулкын озынлыгы диапазоны, ләкин зур күләм һәм югары хезмәт күрсәтү бәясе |
| Газ лазер чыганагы | Газлар | Qualityгары сыйфатлы лазер яктылык чыганагы, ләкин зуррак зурлык һәм хезмәт күрсәтү чыгымнары зуррак |
| Бушлай электрон лазер чыганагы | Билгеле магнит кырында электрон нур | Ультра югары көч һәм югары сыйфатлы лазер чыгару мөмкин, ләкин җитештерү технологиясе һәм җитештерү чыгымнары бик зур |
Яхшы тотрыклылык, югары көч һәм аз хезмәт күрсәтү бәясе аркасында каты лазер куллану абсолют өстенлек ала.
Каты дәүләт лазерлары арасында ярымүткәргеч лазерларның югары эффективлык, кечкенә зурлык, озын гомер, аз энергия куллану һ.б. өстенлекләре бар, бер яктан, алар төп яктылык чыганагы һәм лазер эшкәртү, медицина ярдәме өчен турыдан-туры кулланылырга мөмкин, аралашу, сизү, күрсәтү, мониторинг һәм оборона кушымталары, һәм стратегик үсеш әһәмияте булган заманча лазер технологиясен үстерү өчен мөһим нигезгә әйләнде.
Икенче яктан, ярымүткәргеч лазерлар шулай ук каты лазерлар һәм җепсел лазерлары кебек башка лазерлар өчен төп насос яктылык чыганагы буларак кулланылырга мөмкин, бу бөтен лазер кырының технологик алгарышына зур ярдәм итә. Дөньяның барлык эре үсеш алган илләре аны милли үсеш планнарына керттеләр, көчле ярдәм күрсәттеләр һәм тиз үсеш алдылар.
P Насос ысулы буенча
Лазерларны насос ысулы буенча электр белән насос, оптик насос, химик насос лазер һ.б.га бүлеп була.
Электр белән суыртылган лазерлар ток белән дулкынланган лазерларны аңлата, газ лазерлары күбесенчә газ агызу белән дулкынланалар, ярымүткәргеч лазерлар күбесенчә агым инъекциясе белән дулкынланалар.
Барлык диярлек каты дәүләт лазерлары һәм сыек лазерлар оптик насос лазерлары, һәм ярымүткәргеч лазерлар оптик насос лазерлары өчен төп насос чыганагы буларак кулланыла.
Химик насос лазерлары химик реакцияләрдән чыккан энергияне эш материалын дулкынландыру өчен кулланган лазерларга карый.
Operation Эш режимы буенча классификация
Лазерларны эш режимы буенча өзлексез лазерларга һәм импульслы лазерларга бүлеп була.
Даими лазерлар һәр энергия дәрәҗәсендә кисәкчәләр санын һәм куыштагы нурланыш кырын тотрыклы бүлүгә ия, һәм аларның эшләве эш материалының дулкынлануы һәм тиешле лазер чыганагы белән озак вакыт дәвамында өзлексез эшләнә. . Даими лазерлар озак вакыт дәвамында өзлексез лазер нурларын чыгарырга мөмкин, ләкин җылылык эффекты ачык күренә.
Пульсланган лазерлар лазер көче билгеле бер кыйммәттә сакланган вакытны, һәм лазер нурын өзлексез рәвештә, кечкенә җылылык эффектының төп характеристикалары һәм яхшы контрольдә тоту вакытын аңлата.
Output Дулкын озынлыгы буенча классификацияләү
Лазерлар дулкын озынлыгы буенча инфракызыл лазерлар, күренеп торган лазерлар, ультрафиолет лазерлары, тирән ультрафиолет лазерлары һ.б. Төрле структуралы материаллар үзләштерә алган дулкын озынлыгы диапазоны төрле, шуңа күрә төрле дулкын озынлыктагы лазерлар төрле материалларны яхшы эшкәртү яки төрле сценарийлар өчен кирәк.Инфракызыл лазерлар һәм УВ лазерлары - иң киң кулланылган ике лазер. Инфракызыл лазерлар, нигездә, "җылылык эшкәртүдә" кулланыла, монда материал өслегендәге материал җылытыла һәм парлана (парга әйләнә); металл булмаган металл эшкәртүдә, ярымүткәргеч вафер кисү, органик пыяла кисү, бораулау, маркировкалау һәм башка кырларда, югары энергия Нечкә пленка металл булмаган материал эшкәртү, ярымүткәргеч вафер кисү, органик пыяла кисү, бораулау, маркировкалау, һ.б., югары энергияле UV фотоннары металл булмаган материаллар өстендәге молекуляр бәйләнешне турыдан-туры өзәләр, молекулалар объекттан аерылсын өчен, һәм бу ысул югары җылылык реакциясе тудырмый, шуңа күрә ул гадәттә "салкын" дип атала. эшкәртү ".
УВ фотоннарының югары энергиясе булганлыктан, тышкы дулкынлану чыганагы белән билгеле бер югары көчле өзлексез UV лазерын чыгару кыен, шуңа күрә UV лазеры гадәттә кристалл материалның сызыксыз эффект ешлыгын үзгәртү ысулы ярдәмендә барлыкка килә, шуңа күрә агым киң кулланыла. УВ лазерларының сәнәгать кыры, нигездә, каты UV лазерлары.
(4) Сәнәгать чылбыры
Промышленность чылбырының югары агымы - ярымүткәргеч чималны, югары дәрәҗәдәге җиһазларны һәм лазер үзәкләрен һәм оптоэлектрон җайланмаларны җитештерү өчен лазер сәнәгатенең нигез ташы булган һәм югары керү бусагасы булган җитештерү аксессуарларын куллану. Промышленность чылбырының урта агымы - югары лазер чипларын һәм оптоэлектрон җайланмаларны, модульләрне, оптик компонентларны һ.б. төрле лазерлар җитештерү һәм сату өчен насос чыганаклары, шул исәптән туры ярымүткәргеч лазерлар, углерод газы лазерлары, каты дәүләт лазерлары, җепсел лазерлары һ.б.; агымдагы индустрия, нигездә, төрле лазерларның куллану өлкәләренә карый, шул исәптән сәнәгать эшкәртү җиһазлары, LIDAR, оптик элемтә, медицина матурлыгы һәм башка куллану тармаклары.
- Агымдагы тәэмин итүчеләр
Ярымүткәргеч лазер чиплары, җайланмалар һәм модульләр кебек агымдагы продуктлар өчен чимал, нигездә, төрле чип материаллары, җепсел материаллары һәм эшкәртелгән өлешләр, шул исәптән субстратлар, җылыткычлар, химикатлар һәм торак комплектлары. Чип эшкәртү югары сыйфатлы чималның эшләвен таләп итә, нигездә чит ил тәэмин итүчеләреннән, ләкин локализация дәрәҗәсе әкренләп арта, әкренләп бәйсез контрольгә ирешә. Төп агымдагы чималның эшләве ярымүткәргеч лазер чипларының сыйфатына турыдан-туры йогынты ясый, төрле чип материалларының эшләвен өзлексез яхшырту, тармак продуктларының җитештерүчәнлеген күтәрү алга этәрүдә уңай роль уйный.
Industry Урта агым индустриясе чылбыры
Ярымүткәргеч лазер чипы - сәнәгать чылбыры уртасында төрле лазерларның төп насос яктылык чыганагы, һәм урта лазерлар үсешендә уңай роль уйный. Урта лазер өлкәсендә АКШ, Германия һәм чит ил предприятияләре өстенлек итә, ләкин соңгы елларда эчке лазер сәнәгатенең тиз үсешеннән соң, сәнәгать чылбырының урта базары тиз эчке алмаштыруга иреште.
DownСәнәгать чылбыры
Агымдагы индустрия тармак үсешен алга этәрүдә зуррак роль уйный, шуңа күрә агымдагы индустриянең үсеше тармакның базар мәйданына турыдан-туры тәэсир итәчәк. Кытай икътисадының өзлексез үсеше һәм икътисади үзгәрүләр өчен стратегик мөмкинлекләр барлыкка килүе бу тармак үсеше өчен яхшырак үсеш шартлары тудырды. Кытай җитештерү иленнән җитештерү куәтенә күчә, һәм түбән агымдагы лазерлар һәм лазер җиһазлары - бу тармакны озак вакыт яхшырту өчен яхшы ихтыяҗ тудыручы җитештерү тармагын яңарту ачкычларының берсе. Ярымүткәргеч лазер чипларының һәм аларның җайланмаларының җитештерү индексына түбән агымдагы таләпләр арта, һәм эчке предприятияләр аз көчле лазер базарыннан әкренләп югары энергия лазер базарына керәләр, шуңа күрә тармак технология тикшеренүләре өлкәсенә инвестицияләрне өзлексез арттырырга тиеш. һәм үсеш һәм бәйсез яңалык.
2. Ярымүткәргеч лазер сәнәгатенең үсеш статусы
Ярымүткәргеч лазерлар барлык төр лазерлар арасында иң яхшы энергия конверсия эффективлыгына ия, бер яктан, алар оптик җепсел лазерларының, каты дәүләт лазерларының һәм башка оптик насос лазерларының төп насос чыганагы буларак кулланылырга мөмкин. Икенче яктан, ярымүткәргеч лазер технологиясенең энергия эффективлыгы, яктылыгы, гомере, күп дулкын озынлыгы, модуляция тизлеге һ.б. ягыннан өзлексез алга китүе белән, ярымүткәргеч лазерлар материал эшкәртүдә, медицина, оптик элемтә, оптик сенсорда киң кулланыла, оборона һ.б.
Laser Focus World мәгълүматлары буенча, дөнья ярымүткәргеч лазер базары 2020 елда 6,724 миллион доллар тәшкил итәчәк, бу узган ел белән чагыштырганда 14,20% ка. Глобаль интеллект үсеше белән, акыллы җайланмаларда, кулланучылар электроникасында, яңа энергиядә һәм башка өлкәләрдә лазерларга сорау арту, шулай ук медицина, матурлык җиһазлары һәм барлыкка килүче кушымталар, ярымүткәргеч лазерлар насос чыганагы буларак кулланылырга мөмкин. оптик насос лазерлары өчен, һәм аның базар күләме тотрыклы үсешне дәвам итәчәк. 2021 глобаль ярымүткәргеч лазер базар күләме 7,946 миллиард доллар, базар үсеш темплары 18,18%.
Техник белгечләр, предприятияләр һәм практикларның уртак тырышлыгы белән, Кытайның ярымүткәргеч лазер индустриясе гадәттән тыш үсешкә иреште, шулай итеп Кытайның ярымүткәргеч лазер индустриясе процессны баштан ук кичерде, һәм Кытай ярымүткәргеч лазер сәнәгате прототибы башланды. Соңгы елларда Кытай лазер сәнәгатенең үсешен арттырды, һәм төрле төбәкләр фәнни тикшеренүләргә, технологияләрне көчәйтүгә, базар үсешенә һәм хакимият җитәкчелегендә лазер сәнәгате парклары төзелешенә һәм лазер предприятияләре хезмәттәшлегенә багышланды.
3. Кытайның лазер индустриясенең киләчәк үсеш тенденциясе
Европа һәм АКШның алга киткән илләре белән чагыштырганда, Кытайның лазер технологиясе соң түгел, ләкин лазер технологиясен һәм югары дәрәҗәдәге төп технологияне куллануда шактый зур аерма бар, аеруча югары агым ярымүткәргеч лазер чипы һәм башка төп компонентлар әле дә. импортка бәйле.
АКШ, Германия һәм Япония күрсәткән алга киткән илләр, нигездә, кайбер эре сәнәгать өлкәләрендә традицион җитештерү технологияләрен алыштыруны тәмамладылар һәм "җиңел җитештерү" чорына керделәр. Кытайда лазер кушымталарын үстерү тиз булса да, куллануның үтеп керү дәрәҗәсе чагыштырмача түбән. Сәнәгатьне яңартуның төп технологиясе буларак, лазер индустриясе милли ярдәмнең төп өлкәсе булып калачак, куллану күләмен киңәйтүне дәвам итәчәк, һәм ахыр чиктә Кытай җитештерү тармагын "җиңел җитештерү" чорына күтәрәчәк. Хәзерге үсеш ситуациясеннән Кытайның лазер индустриясе үсеше түбәндәге үсеш тенденцияләрен күрсәтә.
(1) Ярымүткәргеч лазер чип һәм башка төп компонентлар әкренләп локализацияне тормышка ашыралар
Fiberепсел лазерын мисал итеп алыгыз, югары көчле җепселле лазер насос чыганагы - ярымүткәргеч лазерның төп куллану өлкәсе, югары көчле ярымүткәргеч лазер чипы һәм модуль җепсел лазерының мөһим компоненты. Соңгы елларда Кытайның оптик җепселле лазер сәнәгате тиз үсеш стадиясендә, һәм локализация дәрәҗәсе елдан-ел арта.
Базарга үтеп керү ягыннан, аз көчле җепселле лазер базарында, эчке лазерларның базар өлеше 2019 елда 99,01% ка җитте; Урта көчле җепселле лазер базарында, соңгы елларда эчке лазерларның үтеп керү дәрәҗәсе 50% тан артык сакланган; powerгары көчле җепселле лазерларның локализация процессы да әкренләп алга бара, 2013 елдан 2019 елга кадәр "баштан". Powerгары көчле җепселле лазерларның локализация процессы шулай ук әкренләп алга бара, 2013 елдан 2019 елга кадәр, һәм үтеп керү 55,56% ка җитте, һәм югары көчле җепселле лазерларның эчке үтеп керү дәрәҗәсе 2020-нче елда 57,58% булыр дип көтелә.
Ләкин, югары көчле ярымүткәргеч лазер чиплары кебек төп компонентлар әле дә импортка бәйле, һәм ярымүткәргеч лазер чиплары булган лазерларның югары агым компонентлары әкренләп локализацияләнә, бу бер яктан югары агым компонентларының базар масштабын яхшырта. эчке лазерлар, һәм, киресенчә, төп агым компонентларын локализацияләү белән, ул эчке лазер җитештерүчеләренең халыкара конкурста катнашу сәләтен яхшырта ала.
2) Лазер кушымталары тизрәк һәм киңрәк үтеп керәләр
Агымдагы төп оптоэлектрон компонентларның акрынлап локализациясе һәм лазер куллану чыгымнарының әкренләп кимүе белән лазерлар күп тармакларга тирәнрәк үтеп керәчәк.
Бер яктан, Кытай өчен лазер эшкәртү шулай ук Кытай җитештерү сәнәгатенең иң яхшы ун өлкәсенә туры килә, һәм киләчәктә лазер эшкәртү өлкәләре киңәячәк һәм киләчәктә базар масштабы киңәячәк дип көтелә. Икенче яктан, шоферсыз, алдынгы булышлы машина йөртү системасы, хезмәткә юнәлтелгән робот, 3D сенсор һ.б. кебек технологияләрне өзлексез популярлаштыру һәм үстерү белән, ул автомобиль, ясалма интеллект, кулланучылар электроникасы кебек күп өлкәләрдә кулланылачак. , йөзне тану, оптик элемтә һәм милли оборона тикшеренүләре. Aboveгарыдагы лазер кушымталарының төп җайланмасы яки компоненты буларак, ярымүткәргеч лазер шулай ук тиз үсеш мәйданына ия булачак.
(3) powerгары көч, яхшырак нур сыйфаты, кыска дулкын озынлыгы һәм тизрәк ешлык юнәлеше үсеше
Индустриаль лазерлар өлкәсендә җепселле лазерлар кертелгәннән бирле чыгару көче, нур сыйфаты һәм яктылыгы ягыннан зур уңышларга ирештеләр. Ләкин, югары көч эшкәртү тизлеген яхшырта, эшкәртү сыйфатын оптимальләштерә һәм эшкәртү өлкәсен авыр сәнәгать җитештерүенә киңәйтә ала, автомобиль җитештерү, аэрокосмик җитештерү, энергетика, машина җитештерү, металлургия, тимер юл транспорты төзелеше, фәнни тикшеренүләр һәм кыскартуның башка өлкәләре. , эретеп ябыштыру, өслекне эшкәртү һ.б., җепселле лазер көченә таләпләр артуын дәвам итә. Тиешле җайланма җитештерүчеләренә төп җайланмаларның эшләвен өзлексез яхшыртырга кирәк (мәсәлән, югары көчле ярымүткәргеч лазер чипы һәм җепсел алу), җепселле лазер көчен арттыру шулай ук нур таләпләрен берләштерүче лазер модуляция технологиясен таләп итә, бу яңа таләпләр китерәчәк. һәм югары көчле ярымүткәргеч лазер чип җитештерүчеләре өчен проблемалар. Моннан тыш, кыска дулкын озынлыгы, дулкын озынлыгы, тизрәк (ультрафаст) лазер үсеше шулай ук мөһим юнәлеш, нигездә интеграль челтәр чипларында, дисплейларда, кулланучылар электроникасы, аэрокосмос һәм башка төгәл микропроцессларда, шулай ук тормыш фәннәре, медицина, сенсор һәм башкаларда кулланыла. кырлар, ярымүткәргеч лазер чипы да яңа таләпләр куя.
(4) югары көчле лазер оптоэлектрон компонентлары алга таба үсеш өчен таләп
Powerгары көчле җепселле лазерны үстерү һәм индустриализацияләү - насос чыганагы, изолятор, нур концентраторы һ.б. кебек төп оптоэлектрон компонентларның ярдәмен таләп итүче тармак чылбырының синергистик алгарышы нәтиҗәсе, югары энергиядә кулланылган оптоэлектрон компонентлар. җепселле лазер - аның үсешенең һәм җитештерүнең төп компонентлары, һәм югары көчле җепселле лазерның киңәю базары шулай ук югары көчле ярымүткәргеч лазер чиплары кебек төп компонентларга базар ихтыяҗын этәрә. Шул ук вакытта, эчке җепселле лазер технологиясен өзлексез камилләштерү белән, импортны алыштыру котылгысыз тенденциягә әйләнде, дөньяда лазер базар өлеше яхшырачак, бу оптоэлектрон компонентлар җитештерүчеләрнең җирле көче өчен зур мөмкинлекләр китерә.
Пост вакыты: март-07-2023
