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激光的定义

激光是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一重大发眀，被称为“最快的刀”、 “最准的尺”、“最亮的光”和“奇异的激光”。它的亮度约为太阳光的100亿倍。

激光的原理早在 1916 年已被著名的美国物理学家爱因斯坦发现，但直到 1960 年激光才被首次成功制造。激光是在有理论准备和生产实践迫切需要的背景下应运而生的，它一问世，就获得了异乎寻常的飞快发展，激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生，而且导致整个一门新兴产业的出现。激光可使人们有效地利用前所未有的先进方法和手段，去获得空前的效益和成果，从而促进了生产力的发展。

激光的特点

普通光源是向四面八方发光。要让发射的光朝一个方向传播，需要给光源装上一定的聚光装置，如汽车的车前灯和探照灯都是安装有聚光作用的反光镜，使辐射光汇集起来向一个方向射出。激光器发射的激光，天生就是朝一个方向射出，光束的发散度极小，大约只有0.001弧度，接近平行。1962年，人类第一次使用激光照射月球，地球离月球的距离约38万公里，但激光在月球表面的光斑不到两公里。若以聚光效果很好，看似平行的探照灯光柱射向月球，按照其光斑直径将覆盖整个月球。

亮度极高

在激光发明前，人工光源中高压脉冲氙灯的亮度最高，与太阳的亮度不相上下，而红宝石激光器的激光亮度，能超过氙灯的几百亿倍。因为激光的亮度极高，所以能够照亮远距离的物体。红宝石激光器发射的光束在月球上产生的照度约为0.02勒克斯（光照度的单位），颜色鲜红，激光光斑肉眼可见。若用功率最强的探照灯照射月球，产生的照度只有约一万亿分之一勒克斯，人眼根本无法察觉。激光亮度极高的主要原因是定向发光。大量光子集中在一个极小的空间范围内射出，能量密度自然极高。

激光的亮度与阳光之间的比值是百万级的，而且它是人类创造的。

激光的颜色

激光的颜色取决于激光的波长，而波长取决于发出激光的活性物质，即被刺激后能产生激光的那种材料。刺激红宝石就能产生深玫瑰色的激光束，它应用于医学领域，比如用于皮肤病的治疗和外科手术。公认最贵重的气体之一的氩气能够产生蓝绿色的激光束，它有诸多用途，如激光印刷术，在显微眼科手术中也是不可缺少的。半导体产生的激光能发出红外光，因此我们的眼睛看不见，但它的能量恰好能"解读"激光唱片，并能用于光纤通讯。但有的激光器可调节输出激光的波长。

激光分离技术

激光分离技术主要指激光切割技术和激光打孔技术。激光分离技术是将能量聚焦到微小的空间，可获得105~1015W/cm2极高的辐照功率密度，利用这一高密度的能量进行非接触、高速度、高精度的加工方法。在如此高的光功率密度照射下，几乎可以对任何材料实现激光切割和打孔。激光切割技术是一种摆脱传统的机械切割、热处理切割之类的全新切割法，具有更高的切割精度、更低的粗糙度、更灵活的切割方法和更高的生产效率等特点。激光打孔方法作为在固体材料上加工孔方法之一，已成为一项拥有特定应用的加工技术，主要运用在航空、航天与微电子行业中。

颜色极纯

光的颜色由光的波长（或频率）决定。一定的波长对应一定的颜色。太阳辐射出的可见光段的波长分布范围约在0.76微米至0.4微米之间，对应的颜色从红色到紫色共7种颜色，所以太阳光谈不上单色性。发射单种颜色光的光源称为单色光源，它发射的光波波长单一。比如氪灯、氦灯、氖灯、氢灯等都是单色光源，只发射某一种颜色的光。单色光源的光波波长虽然单一，但仍有一定的分布范围。如氖灯只发射红光，单色性很好，被誉为单色性之冠，波长分布的范围仍有0.00001纳米，因此氖灯发出的红光，若仔细辨认仍包含有几十种红色。由此可见，光辐射的波长分布区间越窄，单色性越好。

激光器输出的光，波长分布范围非常窄，因此颜色极纯。以输出红光的氦氖激光器为例，其光的波长分布范围可以窄到2×10^-9纳米，是氪灯发射的红光波长分布范围的万分之二。由此可见，激光器的单色性远远超过任何一种单色光源。

能量密度极大

光子的能量是用E=hv来计算的，其中h为普朗克常量，v为频率。由此可知，频率越高，能量越高。激光频率范围3.846×10^（14）Hz到7.895×10^（14）Hz。

电磁波谱可大致分为：

（1）无线电波——波长从几千米至0.3米左右，一般的电视和无线电广播的波段就是用这种波；

（2）微波——波长从0.3米至10^-3米，这些波多用在雷达或其它通讯系统；

（3）红外线——波长从10^-3米至7.8×10^-7米；

（4）可见光——这是人们所能感光的极狭窄的一个波段。波长从780—380nm。光是原子或分子内的电子运动状态改变时所发出的电磁波。由于它是我们能够直接感受而察觉的电磁波极少的那一部分；

（5）紫外线——波长从3 ×10^-7米到6×10^-10米。这些波产生的原因和光波类似，常常在放电时发出。由于它的能量和一般化学反应所牵涉的能量大小相当，因此紫外光的化学效应最强；

（6）伦琴射线—— 这部分电磁波谱，波长从2×10^-9米到6×10^-12米。伦琴射线（X射线）是电原子的内层电子由一个能态跳至另一个能态时或电子在原子核电场内减速时所发出的；

（7）伽马射线——是波长从10^-10～10^-14米的电磁波。这种不可见的电磁波是从原子核内发出来的，放射性物质或原子核反应中常有这种辐射伴随着发出。γ射线的穿透力很强，对生物的破坏力很大。由此看来，激光能量并不算很大，但是它的能量密度很大（因为它的作用范围很小，一般只有一个点），短时间里聚集起大量的能量，用做武器也就可以理解了。

激光产业应用现状

激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料（包括金属与非金属）进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工以及做为光源，识别物体等的一门技术，传统应用最大的领域为激光加工技术。激光技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术，传统上看，它的研究范围一般可分为：

1.激光加工系统：包括激光器、导光系统、加工机床、控制系统及检测系统。

2.激光加工工艺：包括切割、焊接、表面处理、打孔、打标、划线、微雕等各种加工工艺。

激光焊接：汽车车身厚薄板、汽车零件、锂电池、心脏起搏器、密封继电器等密封器件以及各种不允许焊接污染和变形的器件。目前使用的激光器有YAG激光器，CO2激光器和半导体泵浦激光器。

激光切割：汽车行业、计算机、电气机壳、木刀模业、各种金属零件和特殊材料的切割、圆形锯片、压克力、弹簧垫片、2mm以下的电子机件用铜板、一些金属网板、钢管、镀锡铁板、镀亚铅钢板、磷青铜、电木板、薄铝合金、石英玻璃、硅橡胶、1mm以下氧化铝陶瓷片、航天工业使用的钛合金等等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器。

激光治疗：可以用于手术开刀，减轻痛苦，减少感染。

激光仪器：韩美Nd:YAG调Q激光Cosjet TR,由韩国著名的专业医疗激光公司Won Technology研发生产，进入中国市场已多年。大S徐熙媛在《美容大王2》中极力推荐的 “黑脸娃娃”即是由该设备操作的美容项目。该设备使用波长为1064nm及532nm调Q激光，是治疗表皮及真皮色素性病变的至佳选择，真正的Toning模式可用于“白瓷净肤”，同时可治疗难治性色素性病变，独创的Genesis 模式可进行“白瓷嫩肤”，结合Soft peeling模式可用于专业美白、嫩肤，显著改善肌肤色泽和纹理，缩小毛孔，有效除皱。

• 真正的平顶帽式激光输出，保证最高的光束质量

• 高品质的激光脉冲和光斑，有效避免副作用

• 双重净肤模式和Genesis模式，用于色素性病变及紧致、嫩肤

• 人性化设计- 预存数十种最常用的治疗参数，便于操作；

- 强大的档案记忆系统，可储存多达300余个客户档案及参数，满足个性化治疗需要

- 光斑范围最大可达10mm，手柄和主机可同步调节光斑大小真正的Toning模式

Cosjet TR Toning模式是一种全新的激光净肤模式。这种模式采用1064nm波长的调Q激光，在大光斑、低能量密度的条件下，完全不损伤表皮细胞，选择性地破坏真皮深层的黑色素细胞，促进胶原蛋白的重新排列和再生，显著改善肌肤的色泽和纹理，缩小毛孔，有效除皱。同时，Cosjet TR Toning可有效治疗黄褐斑、炎症后色素沉着、太田痣、获得性太田痣等难治性色素性疾病。而且Cosjet TR Toning对真皮皮脂腺和毛细血管的作用，能够极大地改善暗疮痘印。独创的Genesis模式

Cosjet TR Genesis模式采用了独特的1064nm波长的300us准长脉冲激光，对真皮深层有效加热，促进胶原蛋白快速重建，靓肤、紧肤、美白、缩小毛孔、祛除细小皱纹。Cosjet TR Soft peeling模式使用高质量精细碳粉渗入皮肤毛孔，调Q1064nm激光将碳粉爆破后，增加了组织对激光能量的吸收效果，同时降低了表皮的热损伤，祛除皮肤表面的角质和污垢，实现了温和剥脱。联合使用Cosjet TR Genesis模式对真皮深层有效加热，促进胶原蛋白快速重建。

激光打标：在各种材料和几乎所有行业均得到广泛应用，目前使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半导体泵浦激光器。

激光打孔：激光打孔主要应用在航空航天、汽车制造、电子仪表、化工等行业。激光打孔的迅速发展，主要体现在打孔用YAG激光器的平均输出功率已由5年前的400w提高到了800w至1000w。国内目前比较成熟的激光打孔的应用是在人造金刚石和天然金刚石拉丝模的生产及钟表和仪表的宝石轴承、飞机叶片、多层印刷线路板等行业的生产中。目前使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器为主，也有一些准分子激光器、同位素激光器和半导体泵浦激光器。

激光热处理：在汽车工业中应用广泛，如缸套、曲轴、活塞环、换向器、齿轮等零部件的热处理，同时在航空航天、机床行业和其它机械行业也应用广泛。我国的激光热处理应用远比国外广泛得多。目前使用的激光器多以YAG激光器，CO2激光器为主。

激光快速成型：将激光加工技术和计算机数控技术及柔性制造技术相结合而形成。多用于模具和模型行业。目前使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器为主。

激光涂敷：在航空航天、模具及机电行业应用广泛。目前使用的激光器多以大功率YAG激光器、CO2激光器为主。

激光成像：利用激光束扫描物体，将反射光束反射回来，得到的排布顺序不同而成像。用图像落差来反映所成的像。激光成像具有超视距的探测能力，可用于卫星激光扫描成像，未来用于遥感测绘等科技领域。

全球激光产业发展概况

当前，国内激光市场主要分为激光加工设备、光通信器件与设备、激光测量设备、激光器、激光医疗设备、激光元部件等，其产品主要应用于工业加工和光通信市场，两者占据了近7成的市场空间。

据统计，我国已有200余家激光相关企业，主要位于湖北、北京、江苏、上海和广东等经济发达省市，这些地区年销售额约占全国激光产品市场总额的90%，我国激光行业已形成以上述省市为主体的华中地区、环渤海、长江三角洲和珠江三角洲四大激光产业群，未来，国内激光产业发展也将更为集中。

激光是20世纪60年代的新光源，具有方向性好、亮度高、单色性好和高能量密度等特点。以激光器为基础的激光工业在全球发展执着迅猛，现在已广泛应用于工业生产、通讯、信息处理、医疗卫生、军事、文化教育以及科研等方面。据统计，从高端的光纤到常见的条形码扫描仪，每年和激光相关产品和服务的市场价值高达上万亿美元。

当前，国内激光市场主要分为激光加工设备、光通信器件与设备、激光测量设备、激光器、激光医疗设备、激光元部件等，其产品主要应用于工业加工和光通信市场，两者占据了近7成的市场空间。

据统计，我国已有200余家激光相关企业，主要位于湖北、北京、江苏、上海和广东等经济发达省市，这些地区年销售额约占全国激光产品市场总额的90%，我国激光行业已形成以上述省市为主体的华中地区、环渤海、长江三角洲和珠江三角洲四大激光产业群，未来，国内激光产业发展也将更为集中。

随着激光技术的进步，中国激光行业必将获得快速发展，未来五年，我国激光市场在相关产业的带动下，将以20%左右的速度发展，至2015年，我国激光应用领域将形成以激光加工、激光通信、激光医疗、激光显示、激光全息等为产业的激光产业群，行业发展前景看好。

中国激光产业前景如何？智研瞻产业研究院发布的《2022-2028年中国激光产业市场前瞻与投资战略规划分析报告》详细分析了中国激光产业基本概况中国激光产业发展环境、中国激光产业发展现状、中国激光产业市场竞争、中国激光产业主要竞争企业、未来5年中国激光产业趋势预测及趋势等，帮助企业和投资者了解中国激光产业投资价值。