激光器在J事领域中有着广阔的应用。1、激光通信。激光通信是利用激光束进行信息传输的技术。在J事领域中,激光通信具有保密性好、抗干扰能力强、传输速度快等特点,可以用于各种J事通信任务。例如,在卫星通信中,可以利用激光束进行高速数据传输,实现大容量、高速率的通信。在潜艇通信中,可以利用水下激光通信技术实现高速、隐蔽的通信。此外,还可以利用激光束进行远距离情报传递、战场指挥等任务。2、激光传感器激光传感器是利用激光束对目标进行感知和测量的设备。在J事领域中,激光传感器可以用于探测和识别目标,如飞机、坦克、舰艇等。此外,还可以利用激光传感器进行地形测绘、环境监测等任务。3、激光防御系统。激光防御系统是利用激光束对敌方武器进行干扰和破坏的系统。在J事领域中,激光防御系统可以用于防御导弹、飞机等敌方武器。例如,可以利用高功率激光束对敌方导弹进行干扰和破坏,使其无法正常工作。此外,还可以利用激光束对敌方飞机进行致盲或破坏其导航系统等任务。光纤激光器的发展趋势。中红外超短脉冲激光器耦合
根据激光的产生原理,不论哪种类型的激光器,都有三个必备的组成部分:泵浦源,谐振腔,工作物质。泵浦源是激光的能量来源。这个“能量来源”可以有多种不同类型,包括光源、气体放电、化学等都可以作为激励方式,但比较常用的还是光源激励。通过激励过程,可以让原子吸收大量能量,从高能级跃迁到低能级,从而实现“粒子数反转”使激光外溢。工作物质决定激光种类。我们常说的“CO2激光管”,其中的CO2就是激光的工作物质。工作物质中含有的原子类型将决定激光的能级,从而决定输出激光的波长。正因如此,工作物质需要精心选择,确保其在受激后产生光子,而不是光热转化。谐振腔是决定激光品质的关键。谐振腔是用以使高频电磁场在其内持续振荡的金属空腔,可以采用圆柱形、矩形等多种形状,其内部有着两块反射镜,对激光多次“提纯”从而保证激光的强度与纯度。绿光飞秒光纤激光器冷却超快激光器激具有极高的脉冲能量和峰值功率,在许多科研领域和工业应用中引起了浓厚的兴趣。
激光器行业发展现状。1、激光器市场规模。近年来,中国激光器市场规模保持增长趋势,2020年市场规模已达109.1亿美元,同比增长7.16%,占全球激光器市场66.12%的份额。2022年中国激光器市场规模增速加快,达到147.4亿美元,预计2023年将继续保持增长,市场规模将达169.5亿美元。(数据来源:LaserFocusWorld、中商产业研究院整理)2、激光器市场结构。目前,中国激光器市场主要以光纤激光器为主导,由于光纤激光器性能优异,适用性较强,近十年市场份额快速提升,占比达51%。半导体激光器、固体激光器、气体激光器占比差距较小,占比分别为17%、16%和16%。3、光纤激光器市场规模。随着中国制造业逐步向G端化、智能化转型升级,光纤激光器设备在工业领域生产制造的各个环节渗透率不断攀升,市场规模一直保持增长趋势。中商产业研究院发布《2023-2029全球及中国激光器行业深度研究报告》显示,2022年光纤激光器设备市场规模达133.2亿元。中商产业研究院分析师预测,2023年将进一步增长至157.9亿元。
激光器行业发展前景。1、国家政策支持行业发展。国家出台了多项政策扶持和推动激光相关产业的发展。国家为激光行业配套的产业政策,为行业发展营造了良好的政策环境,有利于行业的持续健康发展。2、下游广阔的应用空间为行业发展奠定了市场基础。目前,激光器已经普遍应用于多个领域,包括测量传感、激光雷达、先进制造、医疗健康、光刻与印刷、激光打印机、安防监控、科研与国家战略高技术等,产业市场空间较大。由于激光器应用优势,其下游的应用领域仍在不断扩展,发展潜力和发展空间巨大。以光纤作为激光增益介质的激光器被称为光纤激光器。
光纤激光器是指利用掺稀土元素的玻璃光纤作为增益介质的激光器,通常采用光纤光栅作为谐振腔,半导体激光器则作为泵浦源。由于光纤耦合结构可以一体化设计,易于获得单横模输出,且受外界因素影响很小,结构安全可靠,成本相对较低,所以也经常应用于工业生产加工中,特别是高功率切割焊接等。单模光纤激光器适合应用于需求高能量密度的激光加工,而多模光纤激光器存在其他高阶模式的激光,适合需要较大功率的加工场合。CO2激光器算是Z为人熟知的激光器之一了。CO2激光器常常被做成圆形管状,呈硬质玻璃结构,由放电管、水冷管、储气管和回气管组成,其中有着N2,CO2,He,Xe等混合气体。电流通入后,首先N2先被激发,随后把能量传递给CO2,CO2发生跃迁并发出激光。He,Xe等气体主要起改善激光质量和延长使用寿命的作用。CO2激光器输出的激光波长为10.6μm,属于肉眼不可见的红外光,功率较高,能量转化效率较高,应用极为广。从激光切割打孔,到医美整形,都能看到CO2激光器的身影。激光器是利用受激辐射原理发射激光的器件。中红外脉冲激光器论坛
由于光纤具有高内径比和低损耗等优点,因此红外超快光纤激光器的亮度较高,可以满足多种应用需求。中红外超短脉冲激光器耦合
飞秒激光器在高速通信系统中的挑战。信噪比问题:在高速通信系统中,由于传输速率的提高,信噪比成为一个关键问题。飞秒激光器的峰值功率虽然很高,但与长脉冲相比,其峰值功率较低。这可能导致在高速传输过程中信噪比的降低,从而影响通信质量。脉冲抖动问题:飞秒激光器的脉冲抖动是一个重要问题。由于脉冲的短时间和高精度要求,任何微小的抖动都可能导致信号质量的下降。因此,如何减小脉冲抖动是飞秒激光器在高速通信系统中面临的重要挑战。光纤传输问题:在光纤传输中,由于光纤的非线性效应和色散效应,可能会导致脉冲的展宽和变形。这可能会影响信号的传输质量和接收效果。因此,如何减小光纤传输对飞秒激光器的影响也是一项重要挑战。中红外超短脉冲激光器耦合