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激光的最初的中文名叫做“鐳射”、“萊塞”,是它的英文名稱LASER的音譯,是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各單詞頭一個字母組成的縮寫詞。意思是"通過受激發(fā)射光擴大"。激光的英文全名已經(jīng)完全表達了制造激光的主要過程。1964年按照我國著名科學(xué)家錢學(xué)森建議將“光受激發(fā)射”改稱“激光”。激光是20世紀以來，繼原子能、計算機、半導(dǎo)體之后，人類的又一重大發(fā)明，被稱為“最快的刀”、“最準的尺”、“最亮的光”和“奇異的激光”。它的亮度為太陽光的100億倍。
激光應(yīng)用很廣泛，有激光打標、激光焊接、激光切割、光纖通信、激光測距、激光雷達、激光武器、激光唱片、激光矯視、激光美容、激光掃描、激光滅蚊器、LIF無損檢測技術(shù)等等。激光系統(tǒng)可分為連續(xù)波激光器和脈沖激光器。
激光產(chǎn)生
若原子或分子等微觀粒子具有高能級E2和低能級E1,E2和E1能級上的布居數(shù)密度為N2和N1，在兩能級間存在著自發(fā)發(fā)射躍遷、受激發(fā)射躍遷和受激吸收躍遷等三種過程。受激發(fā)射躍遷所產(chǎn)生的受激發(fā)射光，與入射光具有相同的頻率、相位、傳播方向和偏振方向。因此，大量粒子在同一相干輻射場激發(fā)下產(chǎn)生的受激發(fā)射光是相干的。受激發(fā)射躍遷幾率和受激吸收躍遷幾率均正比于入射輻射場的單色能量密度。當兩個能級的統(tǒng)計權(quán)重相等時，兩種過程的幾率相等。在熱平衡情況下N2＜N1，所以自發(fā)吸收躍遷占優(yōu)勢，光通過物質(zhì)時通常因受激吸收而衰減。外界能量的激勵可以破壞熱平衡而使N2＞N1,這種狀態(tài)稱為粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)。在這種情況下，受激發(fā)射躍遷占優(yōu)勢。光通過一段長為l的處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)的激光工作物質(zhì)(激活物質(zhì))后，光強增大eGl倍。G為正比于(N2-N1)的系數(shù)，稱為增益系數(shù)，其大小還與激光工作物質(zhì)的性質(zhì)和光波頻率有關(guān)。一段激活物質(zhì)就是一個激光放大器。
如果，把一段激活物質(zhì)放在兩個互相平行的反射鏡（其中至少有一個是部分透射的）構(gòu)成的光學(xué)諧振腔中，處于高能級的粒子會產(chǎn)生各種方向的自發(fā)發(fā)射。其中，非軸向傳播的光波很快逸出諧振腔外：軸向傳播的光波卻能在腔內(nèi)往返傳播,當它在激光物質(zhì)中傳播時，光強不斷增長。如果諧振腔內(nèi)單程小信號增益G0l大于單程損耗δ(G0l是小信號增益系數(shù))，則可產(chǎn)生自激振蕩。原子的運動狀態(tài)可以分為不同的能級，當原子從高能級向低能級躍遷時，會釋放出相應(yīng)能量的光子（所謂自發(fā)輻射）。同樣的，當一個光子入射到一個能級系統(tǒng)并為之吸收的話，會導(dǎo)致原子從低能級向高能級躍遷（所謂受激吸收）；然后，部分躍遷到高能級的原子又會躍遷到低能級并釋放出光子（所謂受激輻射）。這些運動不是孤立的，而往往是同時進行的。當我們創(chuàng)造一種條件，譬如采用適當?shù)拿劫|(zhì)、共振腔、足夠的外部電場，受激輻射得到放大從而比受激吸收要多，那么總體而言，就會有光子射出，從而產(chǎn)生激光。
激光是一種特殊的光，具有高度的單色性、方向性、亮度和相干性。激光的產(chǎn)生是一個復(fù)雜的物理過程，涉及多個關(guān)鍵要素和步驟。以下是對激光產(chǎn)生過程的詳細解釋：
一、激光產(chǎn)生的基本原理
光子與受激輻射：光子和受激輻射產(chǎn)生的光子具有相同的頻率、發(fā)射方向、偏振、相位和速率。激光的特點在于它所有的光子都以同樣的波長、同樣的相位一起運動。受激輻射是指高能級的粒子在適合條件的光子的刺激下躍遷到低能級，并輻射出一個和入射光子同樣頻率、相位、傳播方向和偏振方向的光子。這樣通過一次受激輻射，一個光子變?yōu)閮蓚€相同的光子，光被加強了，或者說光被放大了。這種在受激輻射過程中產(chǎn)生并被放大的光就是激光。
粒子數(shù)反轉(zhuǎn)：在常溫下，激發(fā)態(tài)電子少于基態(tài)電子，不會發(fā)生連鎖反應(yīng)。要產(chǎn)生持續(xù)的受激輻射，需要通過特殊處理實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，即高能級粒子數(shù)大于低能級粒子數(shù)。
諧振腔的作用：諧振腔為泵浦光源與增益介質(zhì)之間的回路，通常是由具有一定幾何形狀和光學(xué)反射特性的兩塊反射鏡按特定的方式組合而成。它能使受激發(fā)的光在腔內(nèi)多次往返以形成相干的持續(xù)振蕩并得到放大，同時限制光束的頻率和方向。
二、激光產(chǎn)生的具體過程
1、能量激勵：使用能量激勵（如光學(xué)激勵、氣體放電激勵等）使低能級的電子躍遷到高能級，形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布。
2、受激輻射：在高能級的電子在受到外來光子的刺激下躍遷到低能級，并輻射出一個與入射光子相同的光子，即發(fā)生受激輻射。
3、光子增殖與放大：受激輻射產(chǎn)生的光子在諧振腔內(nèi)不斷反射和增殖，形成相干性非常好的激光光束。同時，躍遷到低能級的電子在外來能量的激發(fā)下重新回到高能級，以保證持續(xù)提供可激發(fā)的介質(zhì)分子。
4、激光輸出：當諧振腔內(nèi)的光子流足夠強時，部分光子會通過透射率較低的反射鏡射出腔外，形成我們可以使用的激光束。
三、激光器的組成
激光器是激光的發(fā)生裝置，主要由泵浦源、增益介質(zhì)、諧振腔等組成。泵浦源為激光器的激發(fā)源，提供能量使低能級電子躍遷到高能級；增益介質(zhì)是激光放大的工作媒介；諧振腔則用于形成相干的持續(xù)振蕩并得到放大，同時限制光束的頻率和方向。
四、激光產(chǎn)生的歷史背景
理論提出：1917年，愛因斯坦提出受激輻射理論，為激光的出現(xiàn)奠定了理論基礎(chǔ)。
技術(shù)探索：1939年，蘇聯(lián)科學(xué)家法布里康特提出可以用粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的方法來實現(xiàn)受激輻射。
技術(shù)實現(xiàn)：1958年，美國科學(xué)家肖洛和湯斯發(fā)明受激輻射微波放大器，使激光進入第二個發(fā)展階段。
首臺激光器：1960年，美國物理學(xué)家梅曼發(fā)明了世界首臺激光器——紅寶石激光器。
綜上所述，激光的產(chǎn)生是一個基于量子力學(xué)原理、涉及多個物理過程和組件的復(fù)雜過程。激光器的發(fā)明和激光技術(shù)的不斷發(fā)展為人類帶來了許多革命性的應(yīng)用和變革。
激光的特點
（一）定向發(fā)光
普通光源是向四面八方發(fā)光。要讓發(fā)射的光朝一個方向傳播，需要給光源裝上一定的聚光裝置，如汽車的車前燈和探照燈都是安裝有聚光作用的反光鏡，使輻射光匯集起來向一個方向射出。激光器發(fā)射的激光，天生就是朝一個方向射出，光束的發(fā)散度極小，大約只有0.001弧度，接近平行。1962年，人類第一次使用激光照射月球，地球離月球的距離約38萬公里，但激光在月球表面的光斑不到兩公里。若以聚光效果很好，看似平行的探照燈光柱射向月球，按照其光斑直徑將覆蓋整個月球。
（二）亮度極高
在激光發(fā)明前，人工光源中高壓脈沖氙燈的亮度最高，與太陽的亮度不相上下，而紅寶石激光器的激光亮度，能超過氙燈的幾百億倍。因為激光的亮度極高，所以能夠照亮遠距離的物體。紅寶石激光器發(fā)射的光束在月球上產(chǎn)生的照度約為0.02勒克斯（光照度的單位），顏色鮮紅，激光光斑明顯可見。若用功率最強的探照燈照射月球，產(chǎn)生的照度只有約一萬億分之一勒克斯，人眼根本無法察覺。激光亮度極高的主要原因是定向發(fā)光。大量光子集中在一個極小的空間范圍內(nèi)射出，能量密度自然極高。
（三）顏色極純
光的顏色由光的波長（或頻率）決定。一定的波長對應(yīng)一定的顏色。太陽光的波長分布范圍約在0.76微米至0.4微米之間，對應(yīng)的顏色從紅色到紫色共7種顏色，所以太陽光談不上單色性。發(fā)射單種顏色光的光源稱為單色光源，它發(fā)射的光波波長單一。比如氪燈、氦燈、氖燈、氫燈等都是單色光源，只發(fā)射某一種顏色的光。單色光源的光波波長雖然單一，但仍有一定的分布范圍。如氖燈只發(fā)射紅光，單色性很好，被譽為單色性之冠，波長分布的范圍仍有0.00001納米，因此氖燈發(fā)出的紅光，若仔細辨認仍包含有幾十種紅色。由此可見，光輻射的波長分布區(qū)間越窄，單色性越好。
激光器輸出的光，波長分布范圍非常窄，因此顏色極純。以輸出紅光的氦氖激光器為例，其光的波長分布范圍可以窄到2×10^-9納米，是氪燈發(fā)射的紅光波長分布范圍的萬分之二。由此可見，激光器的單色性遠遠超過任何一種單色光源。
此外，激光還有其它特點：相干性好。激光的頻率、振動方向、相位高度一致，使激光光波在空間重疊時，重疊區(qū)的光強分布會出現(xiàn)穩(wěn)定的強弱相間現(xiàn)象。這種現(xiàn)象叫做光的干涉，所以激光是相干光。而普通光源發(fā)出的光，其頻率、振動方向、相位不一致，稱為非相干光。
閃光時間可以極短。由于技術(shù)上的原因，普通光源的閃光時間不可能很短，照相用的閃光燈，閃光時間是千分之一秒左右。脈沖激光的閃光時間很短，可達到6飛秒（1飛秒等于1000萬億分之一秒）。閃光時間極短的光源在生產(chǎn)、科研和軍事方面都有重要的用途。
（四）能量密度極大
光子的能量是用E=hf來計算的，其中h為普朗克常量，f為頻率。由此可知，頻率越高，能量越高。激光頻率范圍3.846*10^(14)Hz到7.89510(14)Hz.電磁波譜可大致分為：（1）無線電波——波長從幾千米到0.3米左右，一般的電視和無線電廣播的波段就是用這種波；（2）微波——波長從0.3米到10^-3米，這些波多用在雷達或其它通訊系統(tǒng)；（3）紅外線——波長從10^-3米到7.8×107米；（4）可見光——這是人們所能感光的極狹窄的一個波段。波長從780—380nm。光是原子或分子內(nèi)的電子運動狀態(tài)改變時所發(fā)出的電磁波。由于它是我們能夠直接感受而察覺的電磁波極少的那一部分；（5）紫外線——波長從3 ×10^-7米到6×10^-10米。這些波產(chǎn)生的原因和光波類似，常常在放電時發(fā)出。由于它的能量和一般化學(xué)反應(yīng)所牽涉的能量大小相當，因此紫外光的化學(xué)效應(yīng)最強；（6）倫琴射線—— 這部分電磁波譜，波長從2×10^-9米到6×10^-12米。倫琴射線（X射線）是電原子的內(nèi)層電子由一個能態(tài)跳至另一個能態(tài)時或電子在原子核電場內(nèi)減速時所發(fā)出的；（7）γ射線——是波長從10^-10～10^-14米的電磁波。這種不可見的電磁波是從原子核內(nèi)發(fā)出來的，放射性物質(zhì)或原子核反應(yīng)中常有這種輻射伴隨著發(fā)出。γ射線的穿透力很強，對生物的破壞力很大。由此看來，激光能量并不算很大，但是它的能量密度很大（因為它的作用范圍很小，一般只有一個點），短時間里聚集起大量的能量，用做武器也就可以理解了。
受激輻射
什么叫做“受激輻射”?它基于偉大的科學(xué)家愛因斯坦在1916年提出了的一套全新的理論。這一理論是說在組成物質(zhì)的原子中，有不同數(shù)量的粒子（電子）分布在不同的能級上，在高能級上的粒子受到某種光子的激發(fā)，會從高能級跳到（躍遷）到低能級上，這時將會輻射出與激發(fā)它的光相同性質(zhì)的光，而且在某種狀態(tài)下，能出現(xiàn)一個弱光激發(fā)出一個強光的現(xiàn)象。這就叫做“受激輻射的光放大”，簡稱激光。激光主要有四大特性：激光高亮度、高方向性、高單色性和高相干性。
目前激光已廣泛應(yīng)用到激光焊接、激光切割、激光打孔（包括斜孔、異孔、膏藥打孔、水松紙打孔、鋼板打孔、包裝印刷打孔等）、激光淬火、激光熱處理、激光打標、玻璃內(nèi)雕、激光微雕、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封裝、激光修復(fù)電路、激光布線技術(shù)、激光清洗等。
經(jīng)過30多年的發(fā)展，激光現(xiàn)在幾乎是無處不在，它已經(jīng)被用在生活、科研的方方面面：激光針灸、激光裁剪、激光切割、激光焊接、激光淬火、激光唱片、激光測距儀、激光陀螺儀、激光鉛直儀、激光手術(shù)刀、激光炸彈、激光雷達、激光槍、激光炮……，在不久的將來，激光肯定會有更廣泛的應(yīng)用。
激光的其它特性
激光有很多特性：首先，激光是單色的，或者說是單頻的。有一些激光器可以同時產(chǎn)生不同頻率的激光，但是這些激光是互相隔離的，使用時也是分開的。其次，激光是相干光。相干光的特征是其所有的光波都是同步的，整束光就好像一個“波列”。再次，激光是高度集中的，也就是說它要走很長的一段距離才會出現(xiàn)分散或者收斂的現(xiàn)象。
激光（LASER）是上世紀60年代發(fā)明的一種光源。LASER是英文的“受激放射光放大”的首字母縮寫。激光器有很多種，尺寸大至幾個足球場，小至一粒稻谷或鹽粒。氣體激光器有氦－氖激光器和氬激光器；固體激光器有紅寶石激光器；半導(dǎo)體激光器有激光二極管，像CD機、DVD機和CD-ROM里的那些。每一種激光器都有自己獨特的產(chǎn)生激光的方法。
原理
光與物質(zhì)的相互作用，實質(zhì)上是組成物質(zhì)的微觀粒子吸收或輻射光子，同時改變自身運動狀況的表現(xiàn)。
微觀粒子都具有特定的一套能級（通常這些能級是分立的）。任一時刻粒子只能處在與某一能級相對應(yīng)的狀態(tài)（或者簡單地表述為處在某一個能級上）。與光子相互作用時，粒子從一個能級躍遷到另一個能級，并相應(yīng)地吸收或輻射光子。光子的能量值為此兩能級的能量差△E，頻率為ν=△E/h（h為普朗克常量）。
1、受激吸收（簡稱吸收）
處于較低能級的粒子在受到外界的激發(fā)（即與其他的粒子發(fā)生了有能量交換的相互作用，如與光子發(fā)生非彈性碰撞），吸收了能量時，躍遷到與此能量相對應(yīng)的較高能級。這種躍遷稱為受激吸收。
2、自發(fā)輻射
粒子受到激發(fā)而進入的激發(fā)態(tài)，不是粒子的穩(wěn)定狀態(tài)，如存在著可以接納粒子的較低能級，即使沒有外界作用，粒子也有一定的概率，自發(fā)地從高能級激發(fā)態(tài)（E2）向低能級基態(tài)（E1）躍遷，同時輻射出能量為（E2-E1）的光子，光子頻率 ν=（E2-E1）/h。這種輻射過程稱為自發(fā)輻射。眾多原子以自發(fā)輻射發(fā)出的光，不具有相位、偏振態(tài)、傳播方向上的一致，是物理上所說的非相干光。
3、受激輻射、激光
1917年，愛因斯坦從理論上指出：除自發(fā)輻射外，處于高能級E2上的粒子還可以另一方式躍遷到較低能級。他指出當頻率為 ν=（E2-E1）/h的光子入射時，也會引發(fā)粒子以一定的概率，迅速地從能級E2躍遷到能級E1，同時輻射兩個與外來光子頻率、相位、偏振態(tài)以及傳播方向都相同的光子，這個過程稱為受激輻射。
可以設(shè)想，如果大量原子處在高能級E2上，當有一個頻率 ν=（E2-E1）/h的光子入射，從而激勵E2上的原子產(chǎn)生受激輻射，得到兩個特征完全相同的光子，這兩個光子再激勵E2能級上原子，又使其產(chǎn)生受激輻射，可得到四個特征相同的光子，這意味著原來的光信號被放大了。這種在受激輻射過程中產(chǎn)生并被放大的光就是激光。
愛因斯坦1917提出受激輻射，激光器卻在1960年問世，相隔43年，為什么？主要原因是，普通光源中粒子產(chǎn)生受激輻射的概率極小。當頻率一定的光射入工作物質(zhì)時，受激輻射和受激吸收兩過程同時存在，受激輻射使光子數(shù)增加，受激吸收卻使光子數(shù)減小。物質(zhì)處于熱平衡態(tài)時，粒子在各能級上的分布，遵循平衡態(tài)下粒子的統(tǒng)計分布律。按統(tǒng)計分布規(guī)律，處在較低能級E1的粒子數(shù)必大于處在較高能級E2的粒子數(shù)。這樣光穿過工作物質(zhì)時，光的能量只會減弱不會加強。要想使受激輻射占優(yōu)勢，必須使處在高能級E2的粒子數(shù)大于處在低能級E1的粒子數(shù)。這種分布正好與平衡態(tài)時的粒子分布相反，稱為粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，簡稱粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。如何從技術(shù)上實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)是產(chǎn)生激光的必要條件。
理論研究表明，任何工作物質(zhì)，在適當?shù)募顥l件下，可在粒子體系的特定高低能級間實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。若原子或分子等微觀粒子具有高能級E2和低能級E1，E2和E1能級上的布居數(shù)密度為N2和N1，在兩能級間存在著自發(fā)發(fā)射躍遷、受激發(fā)射躍遷和受激吸收躍遷等三種過程。受激發(fā)射躍遷所產(chǎn)生的受激發(fā)射光，與入射光具有相同的頻率、相位、傳播方向和偏振方向。因此，大量粒子在同一相干輻射場激發(fā)下產(chǎn)生的受激發(fā)射光是相干的。受激發(fā)射躍遷幾率和受激吸收躍遷幾率均正比于入射輻射場的單色能量密度。當兩個能級的統(tǒng)計權(quán)重相等時，兩種過程的幾率相等。在熱平衡情況下N2<N1，所以受激吸收躍遷占優(yōu)勢，光通過物質(zhì)時通常因受激吸收而衰減。外界能量的激勵可以破壞熱平衡而使N2>N1，這種狀態(tài)稱為粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)。在這種情況下，受激發(fā)射躍遷占優(yōu)勢。光通過一段長為l的處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)的激光工作物質(zhì)（激活物質(zhì)）后，光強增大eGl倍。G為正比于（N2-N1）的系數(shù)，稱為增益系數(shù)，其大小還與激光工作物質(zhì)的性質(zhì)和光波頻率有關(guān)。一段激活物質(zhì)就是一個激光放大器。如果，把一段激活物質(zhì)放在兩個互相平行的反射鏡（其中至少有一個是部分透射的）構(gòu)成的光學(xué)諧振腔中，處于高能級的粒子會產(chǎn)生各種方向的自發(fā)發(fā)射。其中，非軸向傳播的光波很快逸出諧振腔外：軸向傳播的光波卻能在腔內(nèi)往返傳播，當它在激光物質(zhì)中傳播時，光強不斷增長。如果諧振腔內(nèi)單程小信號增益G0l大于單程損耗δ（G0l是小信號增益系數(shù)），則可產(chǎn)生自激振蕩。原子的運動狀態(tài)可以分為不同的能級，當原子從高能級向低能級躍遷時，會釋放出相應(yīng)能量的光子（所謂自發(fā)輻射）。
激光技術(shù)應(yīng)用
激光加工技術(shù)是利用激光束與物質(zhì)相互作用的特性對材料(包括金屬與非金屬)進行切割、焊接、表面處理、打孔、微加工以及做為光源，識別物體等的一門技術(shù)，傳統(tǒng)應(yīng)用最大的領(lǐng)域為激光加工技術(shù)。激光技術(shù)是涉及到光、機、電、材料及檢測等多門學(xué)科的一門綜合技術(shù)，傳統(tǒng)上看，它的研究范圍一般可分為：
激光加工系統(tǒng)
包括激光器、導(dǎo)光系統(tǒng)、加工機床、控制系統(tǒng)及檢測系統(tǒng)。
激光加工工藝
包括切割、焊接、表面處理、打孔、打標、劃線、微調(diào)等各種加工工藝。
激光焊接：汽車車身厚薄板、汽車零件、鋰電池、心臟起搏器、密封繼電器等密封器件以及各種不允許焊接污染和變形的器件。目前使用的激光器有YAG激光器，CO2激光器和半導(dǎo)體泵浦激光器。
激光切割：汽車行業(yè)、計算機、電氣機殼、木刀模業(yè)、各種金屬零件和特殊材料的切割、圓形鋸片、壓克力、彈簧墊片、2mm以下的電子機件用銅板、一些金屬網(wǎng)板、鋼管、鍍錫鐵板、鍍亞鉛鋼板、磷青銅、電木板、薄鋁合金、石英玻璃、硅橡膠、1mm以下氧化鋁陶瓷片、航天工業(yè)使用的鈦合金等等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器。
激光治療：可以用于手術(shù)開刀，減輕痛苦，減少感染。
激光打標：在各種材料和幾乎所有行業(yè)均得到廣泛應(yīng)用，目前使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半導(dǎo)體泵浦激光器。
激光打孔：激光打孔主要應(yīng)用在航空航天、汽車制造、電子儀表、化工等行業(yè)。激光打孔的迅速發(fā)展，主要體現(xiàn)在打孔用YAG激光器的平均輸出功率已由5年前的400w提高到了800w至1000w。國內(nèi)目前比較成熟的激光打孔的應(yīng)用是在人造金剛石和天然金剛石拉絲模的生產(chǎn)及鐘表和儀表的寶石軸承、飛機葉片、多層印刷線路板等行業(yè)的生產(chǎn)中。目前使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器為主，也有一些準分子激光器、同位素激光器和半導(dǎo)體泵浦激光器。
激光熱處理：在汽車工業(yè)中應(yīng)用廣泛，如缸套、曲軸、活塞環(huán)、換向器、齒輪等零部件的熱處理，同時在航空航天、機床行業(yè)和其它機械行業(yè)也應(yīng)用廣泛。我國的激光熱處理應(yīng)用遠比國外廣泛得多。目前使用的激光器多以YAG激光器，CO2激光器為主。
激光快速成型：將激光加工技術(shù)和計算機數(shù)控技術(shù)及柔性制造技術(shù)相結(jié)合而形成。多用于模具和模型行業(yè)。目前使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器為主。
激光涂敷：在航空航天、模具及機電行業(yè)應(yīng)用廣泛。目前使用的激光器多以大功率YAG激光器、CO2激光器為主。
激光技術(shù)的發(fā)展前景
激光技術(shù)作為一種高新技術(shù)，在現(xiàn)代工業(yè)、 通信 、醫(yī)療等多個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，其發(fā)展前景非常廣闊。以下是對激光技術(shù)發(fā)展前景的詳細分析：
一、市場需求持續(xù)增長
隨著全球制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和智能制造的快速發(fā)展，激光技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用將更加廣泛，特別是在激光切割、激光焊接等領(lǐng)域。
激光通信技術(shù)的快速發(fā)展也推動了激光需求的增長。
醫(yī)療領(lǐng)域?qū)?span id="xefpbpv" class="hrefStyle">激光設(shè)備的需求也在不斷增加，如激光手術(shù)、激光治療等。
二、技術(shù)創(chuàng)新推動發(fā)展
激光技術(shù)的不斷創(chuàng)新和突破，如超快激光器的出現(xiàn)，為材料加工、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域帶來了革命性的變革。
激光技術(shù)與人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的融合，將推動激光行業(yè)向更高層次發(fā)展。
三、應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展
激光技術(shù)已在工業(yè)、通信、醫(yī)療、軍事等多個領(lǐng)域得到應(yīng)用，并且隨著技術(shù)的進步，其應(yīng)用領(lǐng)域還將不斷拓展。
例如，激光3D打印、激光通信、高功率二極管、AR激光掃描、激光雷達技術(shù)、智能激光、量子激光系統(tǒng)、微型激光器、復(fù)合激光器等新興應(yīng)用領(lǐng)域正逐漸興起。
四、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展
激光行業(yè)的發(fā)展離不開上下游產(chǎn)業(yè)的支持和配合。
隨著產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的不斷壯大和協(xié)同發(fā)展，激光行業(yè)將形成更加完善的產(chǎn)業(yè)鏈體系，推動整個行業(yè)的健康發(fā)展。
五、市場規(guī)模持續(xù)增長
根據(jù)相關(guān)報告，2022年全球激光器市場規(guī)模已達到201億美元，同比上漲8.8%。全球激光設(shè)備市場規(guī)模也呈現(xiàn)增長態(tài)勢，2022年市場規(guī)模達到216億美元，同比上漲2.8%。
預(yù)計到2029年，我國激光產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模將以20%左右的增速增長，產(chǎn)業(yè)規(guī)?；虺?500億元。
綜上所述，激光技術(shù)作為一種具有廣泛應(yīng)用前景的高新技術(shù)，其發(fā)展前景非常廣闊。未來，隨著市場需求的持續(xù)增長、技術(shù)創(chuàng)新的推動、應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展以及產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展等因素的共同作用，激光技術(shù)將迎來更加繁榮和多元的發(fā)展態(tài)勢。
研究進展
操作激光
美國得克薩斯州大學(xué)的科學(xué)家研制出世界上功率最強大的可操作激光，這種激光每萬億分之一秒產(chǎn)生的能量是美國所有發(fā)電廠發(fā)電量的2000倍，輸出功率超過1 拍瓦－相當于10的15次方瓦。這種激光第一次啟動是在1996年。馬丁尼茲說，希望他的項目能夠在2008年打破這一紀錄，也就是說，讓激光的功率達到1.3拍瓦到1.5拍瓦之間。超級激光項目負責人麥卡爾·馬丁尼茲表示：“我們可以讓材料進入一種極端狀態(tài)，這種狀態(tài)在地球上是看不到的。我們打算在德州觀察的現(xiàn)象相當于進入太空觀察一顆正在爆炸的恒星。”
激光“抓住”碳納米管并使之移動
美國伊利諾伊州紐約大學(xué)的科學(xué)家和一家光學(xué)公司的科研人員試驗了一種名為“光學(xué)捕獲”的技術(shù)，試圖更便利地操縱碳納米管。光學(xué)捕獲技術(shù)就是利用激光能捕獲微小粒子的能力，在移動激光束時使微小粒子跟隨激光移動。由于激光能捕獲微小粒子，因此在它移動時就會像鑷子一樣，“夾”著微小粒子移動?？茖W(xué)家把這種現(xiàn)象稱為“激光鑷子”。2013年時生物學(xué)家已能用激光鑷子夾住單個細胞。例如，從血液中分離出單個血紅細胞用于研究鐮刀狀血紅細胞貧血癥或瘧疾治療研究。激光鑷子能“夾”住微小粒子，是因為激光束中心強度大于邊緣強度，因此當激光束照射一個微小粒子時，從中心折射的光線要比向前的光線多。
當折射的光線獲得向外的沖力時，粒子上的反作用力就使沖力指向激光束中心，因此粒子總是被吸引到激光束中心。如果粒子非常小且具有很小的重力或摩擦力，當激光束移動時，粒子就會跟著移動。
然而，激光鑷子移動的血細胞直徑有幾微米，但2013年以前要移動直徑僅2～20納米的碳納米管會麻煩得多。因此想利用單個激光鑷子移動大量碳納米管到一定位置，可能會與用原子力顯微鏡一樣費事。
為此，科學(xué)家用一種液晶激光分離器把激光束分成200個可單獨控制的小激光束，研究人員可以控制這些激光束使之形成三角形、四邊形、五邊形和六邊形等形狀，從而移動大量的納米管群，使它們在顯微鏡載片表面定位，達到移動碳納米管的目的。
光學(xué)捕捉技術(shù)的成功，受到美國加利福尼亞大學(xué)的納米管專家、物理學(xué)家亞歷克斯·澤特爾的稱贊，他說，因為2013年還沒有一種可靠的技術(shù)能操縱大量的納米管，而這種新的光學(xué)捕獲技術(shù)有可能應(yīng)用于工業(yè)。
傳媒實驗
NASA演示激光束傳視頻實驗 傳速達每秒1000多兆
2014年4月美國國家航空航天局噴氣推進實驗室成功完成了一項光學(xué)技術(shù)演示驗證實驗，其特定程序“激光通訊科學(xué)的光學(xué)有效載荷”（OPALS）可將NASA未來航天器的通信速率提高10至100倍。這是NASA第一次在軌道實驗室試驗光通信。
在太空任務(wù)中，使用的科學(xué)儀器越來越需要更高的通信速率將收集到的數(shù)據(jù)發(fā)送回地球，或者支持高數(shù)據(jù)速率的應(yīng)用，如高清視頻流。光通信也稱為“激光通信”，是一種新興的通過激光束傳送數(shù)據(jù)的技術(shù)。其可提供更高的數(shù)據(jù)速率，超過當前采用的射頻（RF）傳輸速度，并且具有在頻帶操作不受當前美國聯(lián)邦通信委員會監(jiān)管的優(yōu)點。
該項目經(jīng)理馬特·亞伯拉罕森表示，光通信已具有改變游戲規(guī)則的潛力。許多深空探測飛行任務(wù)在執(zhí)行每秒200到400千比特的通信任務(wù)。OPALS將展示高達每秒50兆比特的傳輸速度，未來深空光通信系統(tǒng)甚至會提供每秒1000多兆比特的傳速。
首次捕捉
2015年1月27日，《新科學(xué)家》（New Scientist）報道，利用能探測到單光子，每秒200億幀的超高速攝像機，科學(xué)家首次捕捉到了激光在空氣中飛行的畫面。在10分鐘內(nèi)，研究者記錄了光子與空氣碰撞時產(chǎn)生的200萬次激光脈沖。該技術(shù)可用于巡查環(huán)境角落，顯示屏幕上看不到的物體，還可用在需要精準計量時間信息的地方。
蘇格蘭赫利瓦特大學(xué)的主要研究者加里皮說：“這是我們第一次看到光經(jīng)過身邊時的情形?！痹谕ǔＧ闆r下，科學(xué)家只能通過物體上的反射來看到光。想看到激光器發(fā)出的激光則更加棘手，因為光子是在聚焦光束中運動，而且方向都相同。
該相機由愛丁堡大學(xué)開發(fā)，其感光部件由單光子光敏像素陣列構(gòu)成。這些像素有兩種特性：一是對單個光子敏感的能力——每個像素的敏感性是人眼的10倍左右；二是它們的速度——每個像素被激活只要67皮秒(萬億分之一秒)，比人眨一下眼的時間要快10億倍。“這些特性讓我們能實現(xiàn)‘飛光成像"?！崩锲嬲f，當光在空中飛行，從物體上散射開來時，這種成像方法連光本身也能拍下來。
相關(guān)設(shè)備
超快激光器
超快激光器是太阿激光基于SESAM鎖模技術(shù)的Amberpico系列皮秒激光器、Amberfemto系列飛秒激光器開發(fā)的激光器。 Amberpico系列皮秒激光器具有超短脈沖寬度（小于15ps）、高單脈沖能量（最大單脈沖能量30mJ）、高重復(fù)頻率（1kHz以上）和值得信賴的優(yōu)良輸出性能, Amberfemto系列飛秒激光器脈沖寬度小于200fs，重復(fù)頻率1Hz—100kHz可選，具有優(yōu)異的空間模式和卓越的功率穩(wěn)定性?？梢詫崿F(xiàn)高效的二倍頻、三倍頻、甚至四倍頻光的輸出。波長范圍遍及紅外、綠光、紫外，波長最短可以達到266/263nm。
皮秒連續(xù)鎖模激光器
皮秒連續(xù)鎖模激光器就是脈沖寬度壓縮到ps量級（10-12s） 的“超短”脈沖連續(xù)鎖模激光器。按照泵浦方式，可以分為燈泵浦皮秒連續(xù)鎖模激光器和半導(dǎo)體泵浦皮秒連續(xù)鎖模激光器；按照鎖模方式，可以分為半導(dǎo)體可飽和吸收體連續(xù)鎖模皮秒激光器和染料連續(xù)鎖模皮秒鎖模激光器；按照激光媒質(zhì)，可以分為固體皮秒連續(xù)鎖模激光器和光纖皮秒連續(xù)鎖模激光器等。 一般采用半導(dǎo)體可飽和吸收鏡作為鎖模器件，LD泵浦的皮秒連續(xù)鎖模激光器。所謂半導(dǎo)體可飽和吸收鏡，一般是采用外延法將半導(dǎo)體可飽和吸收體直接生長在半導(dǎo)體布拉格反射鏡上，因此被叫做可飽和半導(dǎo)體布拉格反射鏡（Saturable Bragg Reflector，簡稱SBR）或半導(dǎo)體可飽和吸收鏡（Semiconductor Saturable Absorber Mirror,簡稱SESAM）。
激光研究在近年來取得了顯著的進展，涵蓋了技術(shù)創(chuàng)新、市場應(yīng)用、國產(chǎn)化進程等多個方面。以下是對激光研究進展的詳細概述：
一、技術(shù)創(chuàng)新
1、納米加工技術(shù)：
利用空間光調(diào)制和激光脈沖在硅內(nèi)部實現(xiàn)了精確的納米制造，創(chuàng)造出先進的納米結(jié)構(gòu)，有望用于電子學(xué)和光子學(xué)領(lǐng)域。這種技術(shù)突破了傳統(tǒng)光刻技術(shù)的限制，實現(xiàn)了深埋在硅片內(nèi)部的納米結(jié)構(gòu)制造，為未來的三維納米制造提供了可能。
2、高功率光纖激光器：
國內(nèi)龍頭企業(yè)如銳科激光在光纖激光器領(lǐng)域取得了顯著增長，反超了國際巨頭如美國IPG光子公司。光纖激光器的國產(chǎn)化率不斷提高，特別是在1kW-3kW、3kW-6kW功率段，國產(chǎn)化率已達到98%以上。在10kW以上功率段，國產(chǎn)激光器滲透率也快速增長至近70%。
3、核心元器件技術(shù)：
隨著技術(shù)的不斷突破，激光產(chǎn)業(yè)核心元器件如激光芯片、半導(dǎo)體激光器等國產(chǎn)化進程加快。雖然目前高端工業(yè)激光器仍部分依賴進口，但國內(nèi)企業(yè)正在積極攻克技術(shù)難關(guān)，提升國產(chǎn)化比例。
4、新興激光技術(shù)：
包括激光3D打印、激光通信、激光雷達、智能激光系統(tǒng)等新興技術(shù)不斷涌現(xiàn)。這些技術(shù)為激光行業(yè)帶來了新的增長點，推動了激光技術(shù)的多元化發(fā)展。
二、市場應(yīng)用
1、制造業(yè)：
激光技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛，特別是在激光切割、激光焊接等領(lǐng)域。隨著全球制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和智能制造的推進，激光設(shè)備的需求持續(xù)增長。
2、通信領(lǐng)域：
激光通信技術(shù)作為一種高效的遠距離數(shù)據(jù)傳輸方式，正在逐步取代傳統(tǒng)的無線電波通信方式。特別是在空間探索和軍事行動中，激光通信具有更高的數(shù)據(jù)速率、改進的安全性和抗電磁干擾能力。
3、醫(yī)療領(lǐng)域：
激光設(shè)備在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用也在不斷增加，如激光手術(shù)、激光治療等。激光技術(shù)的精確性和無創(chuàng)傷性使其在醫(yī)療領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
三、國產(chǎn)化進程
1、政策推動：
隨著各類利好政策規(guī)劃的出臺，國內(nèi)激光企業(yè)通過自主創(chuàng)新掌握核心技術(shù)，激光技術(shù)與高端制造實現(xiàn)了深度融合。這不僅推動了激光產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，也加速了激光設(shè)備的國產(chǎn)化進程。
2、產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)：
以武漢光谷為代表的中國激光產(chǎn)業(yè)基地聚集了眾多上市公司和專精特新“小巨人”企業(yè)，形成了完善的激光制造產(chǎn)業(yè)體系。這些企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新、市場開拓等方面相互支持、協(xié)同發(fā)展，共同推動了激光產(chǎn)業(yè)的國產(chǎn)化進程。
四、未來趨勢
1、技術(shù)創(chuàng)新持續(xù)：
預(yù)計未來激光技術(shù)將持續(xù)創(chuàng)新，特別是在超快激光器、量子激光系統(tǒng)等領(lǐng)域?qū)⑷〉酶嗤黄啤＿@些新技術(shù)將為激光行業(yè)帶來革命性的變革。
2、市場應(yīng)用拓展：
隨著智能制造、新能源汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域的快速發(fā)展，激光設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M一步拓展。這將為激光行業(yè)帶來更多的市場機遇和發(fā)展空間。
3、國產(chǎn)化加速：
在政策推動和市場需求的雙重作用下，國內(nèi)激光企業(yè)將繼續(xù)加大研發(fā)投入，提升核心技術(shù)的國產(chǎn)化比例。預(yù)計未來幾年內(nèi)，激光設(shè)備的國產(chǎn)化進程將進一步加快。
綜上所述，激光研究在技術(shù)創(chuàng)新、市場應(yīng)用、國產(chǎn)化進程等方面均取得了顯著進展。隨著全球制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和智能制造的推進，激光技術(shù)將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
大事年表
1917年：愛因斯坦提出“受激發(fā)射”理論，一個光子使得受激原子發(fā)出一個相同的光子。
1953年：美國物理學(xué)家Charles Townes用微波實現(xiàn)了激光器的前身：微波受激發(fā)射放大（英文首字母縮寫maser）。
1957年：Townes的博士生Gordon Gould創(chuàng)造了“l(fā)aser”這個單詞，從理論上指出可以用光激發(fā)原子，產(chǎn)生一束相干光束，之后人們?yōu)槠渖暾埩藢＠?，相關(guān)法律糾紛維持了近30年。
1960年：美國加州Hughes 實驗室的Theodore Maiman實現(xiàn)了第一束激光。
1961年：激光首次在外科手術(shù)中用于殺滅視網(wǎng)膜腫瘤。
1962年：發(fā)明半導(dǎo)體二極管激光器，這是今天小型商用激光器的支柱。
1969年：激光用于遙感勘測，激光被射向阿波羅11號放在月球表面的反射器，測得的地月距離誤差在幾米范圍內(nèi)。
1971年：激光進入藝術(shù)世界，用于舞臺光影效果，以及激光全息攝像。英國籍匈牙利裔物理學(xué)家Dennis Gabor憑借對全息攝像的研究獲得諾貝爾獎。
1974年：第一個超市條形碼掃描器出現(xiàn)。
1975年：IBM投放第一臺商用激光打印機。
1978年：飛利浦制造出第一臺激光盤（LD）播放機，不過價格很高。
1982年：第一臺緊湊碟片（CD）播放機出現(xiàn)，第一部CD盤是美國歌手Billy Joel在1978年的專輯52nd Street。
1983年：里根總統(tǒng)發(fā)表了“星球大戰(zhàn)”的演講，描繪了基于太空的激光武器。
1988年：北美和歐洲間架設(shè)了第一根光纖，用光脈沖來傳輸數(shù)據(jù)。
1990年：激光用于制造業(yè)，包括集成電路和汽車制造。
1991年：第一次用激光治療近視，海灣戰(zhàn)爭中第一次用激光制導(dǎo)導(dǎo)彈。
1996年：東芝推出數(shù)字多用途光盤（DVD）播放器。
2008年：法國神經(jīng)外科學(xué)家使用廣導(dǎo)纖維激光和微創(chuàng)手術(shù)技術(shù)治療了腦瘤。
2010年：美國國家核安全管理局（NNSA）表示，通過使用192束激光來束縛核聚變的反應(yīng)原料、氫的同位素氘（質(zhì)量數(shù)2）和氚（質(zhì)量數(shù)3），解決了核聚變的一個關(guān)鍵困難。
2011年3月，研究人員研制的一種牽引波激光器能夠移動物體，未來有望能移動太空飛船。
2013年1月，科學(xué)家已經(jīng)成功研制出可用于醫(yī)學(xué)檢測的牽引光束。
2014年6月5日美國航天局利用激光束把一段時長37秒、名為“你好，世界！”的高清視頻，只用了3.5秒就成功傳回，相當于傳輸速率達到每秒50兆，而傳統(tǒng)技術(shù)下載需要至少10分鐘。
國內(nèi)前景
激光功率已不足以描述切割能力的大小，亮度（Brightness）才是。亮度的定義是“單位面積單位立體角的激光功率”。
對比CO2激光器、碟片激光器和光纖激光器，可以得出這樣的結(jié)論：直到5千瓦，以光纖激光的亮度最大，切割金屬板最快最厚的當屬光纖激光。但實際上切割厚板尚不如CO2激光，盡管碳鋼對近紅外的1.07摻鐿光纖激光的吸收率數(shù)倍于中紅外10.6的CO2激光，但10倍于光纖激光波長的CO2激光之切縫比光纖的寬得多（一般2mm），氧氣易于吹入。 這就是CO2激光46年來一直獨占固體激光之鰲頭的緣由。
第一，國產(chǎn)激光切割機的量產(chǎn)與自主開發(fā)力度的加大，外國一線公司在華本土化的生產(chǎn)，縮小了二者的產(chǎn)品差距與價格差距。用戶對國產(chǎn)機的認同度不斷提高，其在2010年國內(nèi)市場的占比高達80%。
第二，2010年我國千瓦以上大功率CO2激光切割機銷量達1000臺，占全球市場的20%-25%。上海團結(jié)普瑞瑪、大族激光、武漢法利萊、奔騰楚天等一線廠商都有大幅的增長。最多一家竟占了國內(nèi)市場的30%。市場興旺得力于擴大內(nèi)需，但主要是這種加工手段的魅力，特別在鐵路鋼鐵、工程機械、汽車造船、航空航天和軍工等高端市場的旺盛需求。2014年市場難料，但可深信一點，2013年大起，2014年絕不會大落，作為制造大國的中國，保有量不會低于10000臺。須知2000年前的10年我國的總量才280臺。
第三，我國大功率激光切割裝備的產(chǎn)業(yè)鏈遠未形成，尚無自主知識產(chǎn)權(quán)的新型大功率激光器，無論激光器還是切割機的關(guān)鍵元部件都得依賴進口。價昂的電容切割頭及作為耗材的光學(xué)鏡片等的研發(fā)生產(chǎn)，迄今都無人問津。成不了國內(nèi)配套，進軍海外市場不過是夢想。唯有待到國產(chǎn)整機批量出口之日，才是我國這一產(chǎn)業(yè)的形成之時。
第四，光纖激光是當前的熱門話題。ROFIN與TRUMPF分別收購NUFERN與SPI公司發(fā)展光纖激光已三年，今春上海慕尼黑激光展上，ROFIN展出了2KW光纖激光器，但全球高功率光纖激光器市場依然是IPG一統(tǒng)天下。繼上年SALVAGNINI與LASER PHOTONICS等公司展出用其的光纖激光器之切割機后，2010年11月在亞特蘭大的FABTECH 與漢諾威的EUROBLECH 展會上又推出愈來愈多的光纖激光切割機。欣喜的是一批海歸博士矢志回國創(chuàng)業(yè)，創(chuàng)建了武漢銳科光纖激光、西安炬光等公司，研發(fā)生產(chǎn)高功率光纖激光器與二極管激光泵源，相信有自主知識產(chǎn)權(quán)的4KW連續(xù)波光纖激光器不久將會呈現(xiàn)在國人面前。
發(fā)展前景
激光的空間控制性和時間控制性很好，對加工對象的材質(zhì)、形狀、尺寸和加工環(huán)境的自由度都很大，特別適用于自動化加工，激光加工系統(tǒng)與計算機數(shù)控技術(shù)相結(jié)合可構(gòu)成高效自動化加工設(shè)備，已成為企業(yè)實行適時生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，為優(yōu)質(zhì)、高效和低成本的加工生產(chǎn)開辟了廣闊的前景。透過將激光束集中在單分子上，ETH Zurich的科學(xué)家只用單個分子就產(chǎn)生激光運作的基本條件──受激發(fā)射(stimulated emission)。由于在低溫下，分子會增加它們的外表面積(apparent surface area)來跟光線互動，因此研究人員將分子冷卻到攝氏零下272度，也就是只比絕對零度高1度兩條光束瞄準單分子。
在受控制的模式下，利用一道激光束來讓單個分子進入量子態(tài)(controlled fashion)，研究人員如此能明顯的縮減或是放大第二道激光束。這種運作模式與傳統(tǒng)的晶體管如出一轍；晶體管內(nèi)的電位(electrical potential)能用來調(diào)變第二個信號。不過ETH Zurich并未透露其單分子的化學(xué)方程式。由于其性能與散熱效能的優(yōu)勢，光子運算技術(shù)是科學(xué)家們長期追求的目標；光子(photon)不僅發(fā)熱比電子少，也能達到高出相當多的數(shù)據(jù)傳輸速率。不過光通訊技術(shù)卻只能逐步地從長距離通訊，進展到短距離通訊，再進入單系統(tǒng)中。
應(yīng)用領(lǐng)域
激光加工技術(shù)是利用激光束與物質(zhì)相互作用的特性對材料（包括金屬與非金屬）進行切割、焊接、表面處理、打孔、微加工以及做為光源，識別物體等的一門技術(shù)，傳統(tǒng)應(yīng)用最大的領(lǐng)域為激光加工技術(shù)。激光技術(shù)是涉及到光、機、電、材料及檢測等多門學(xué)科的一門綜合技術(shù)，傳統(tǒng)上看，它的研究范圍一般可分為：
1.激光加工系統(tǒng)。包括激光器、導(dǎo)光系統(tǒng)、加工機床、控制系統(tǒng)及檢測系統(tǒng)。
2.激光加工工藝。包括切割、焊接、表面處理、打孔、打標、劃線、微雕等各種加工工藝。
激光焊接：汽車車身厚薄板、汽車零件、鋰電池、心臟起搏器、密封繼電器等密封器件以及各種不允許焊接污染和變形的器件。2013年使用的激光器有YAG激光器，CO2激光器和半導(dǎo)體泵浦激光器。
激光切割：汽車行業(yè)、計算機、電氣機殼、木刀模業(yè)、各種金屬零件和特殊材料的切割、圓形鋸片、壓克力、彈簧墊片、2mm以下的電子機件用銅板、一些金屬網(wǎng)板、鋼管、鍍錫鐵板、鍍亞鉛鋼板、磷青銅、電木板、薄鋁合金、石英玻璃、硅橡膠、1mm以下氧化鋁陶瓷片、航天工業(yè)使用的鈦合金等等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器。
激光筆：又稱為激光指示器、指星筆等，是把可見激光設(shè)計成便攜、手易握、激光模組（二極管）加工成的筆型發(fā)射器。常見的激光筆有紅光(650-660nm, 635nm)、綠光(515-520nm, 532nm)、藍光(445-450nm)和藍紫光(405nm)等，功率通常以毫瓦為單位。通常在會報、教學(xué)、導(dǎo)賞人員都會使用它來投映一個光點或一條光線指向物體，但激光會傷害到眼睛，任何情況下都不應(yīng)該讓激光直射眼睛。
激光治療：可以用于手術(shù)開刀，減輕痛苦，減少感染。
激光打標：在各種材料和幾乎所有行業(yè)均得到廣泛應(yīng)用，2013年使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半導(dǎo)體泵浦激光器。
激光打孔：激光打孔主要應(yīng)用在航空航天、汽車制造、電子儀表、化工等行業(yè)。激光打孔的迅速發(fā)展，主要體現(xiàn)在打孔用YAG激光器的平均輸出功率已由2008年的400w提高到了800w至1000w。國內(nèi)2013年比較成熟的激光打孔的應(yīng)用是在人造金剛石和天然金剛石拉絲模的生產(chǎn)及鐘表和儀表的寶石軸承、飛機葉片、多層印刷線路板等行業(yè)的生產(chǎn)中。2013年使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器為主，也有一些準分激光器、同位素激光器和半導(dǎo)體泵浦激光器。
激光熱處理：在汽車工業(yè)中應(yīng)用廣泛，如缸套、曲軸、活塞環(huán)、換向器、齒輪等零部件的熱處理，同時在航空航天、機床行業(yè)和其它機械行業(yè)也應(yīng)用廣泛。我國的激光熱處理應(yīng)用遠比國外廣泛得多。2013年使用的激光器多以YAG激光器，CO2激光器為主。
激光快速成型：將激光加工技術(shù)和計算機數(shù)控技術(shù)及柔性制造技術(shù)相結(jié)合而形成。多用于模具和模型行業(yè)。2013年使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器為主。
激光涂敷：在航空航天、模具及機電行業(yè)應(yīng)用廣泛。2013年使用的激光器多以大功率YAG激光器、CO2激光器為主。
激光成像：利用激光束掃描物體，將反射光束反射回來，得到的排布順序不同而成像。用圖像落差來反映所成的像。激光成像具有超視距的探測能力，可用于衛(wèi)星激光掃描成像，未來用于遙感測繪等科技領(lǐng)域。
醫(yī)學(xué)
激光在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用主要分三類：激光生命科學(xué)研究、激光診斷、激??
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