光纤激光器发展现状

激光器行业发展概况与市场趋势分析一、激光产业链分析激光具有单色性好、亮度高、方向性好等特点，广泛应用于军用和民用领域。

在民用领域，激光加工工艺在机械、汽车、航空、钢铁、造船、电子等大型制造业产业中正在逐步替代传统加工工艺，在军事领域，激光能量武器成为各国重点支持和发展的新概念武器。

随着中国激光行业的不断升级,激光产业以形成了较为完整的产业链,上游为激光晶体、光学镜片、各类激光器、数控系统等,中游为激光切割机、激光焊接机等激光设备,下游则为材料加工、电子信息等应用行业。

激光器位于激光产业链的中游，是激光的发生装置，主要由泵浦源、增益介质、谐振腔三大核心功能部件组成。

泵浦源为激光器提供光源，增益介质吸收泵浦源提供的能量后将光放大，谐振腔为泵浦光源与增益介质之间的回路，振腔振荡选模输出激光。

二、全球激光器市场规模2018年，全球激光器市场规模约为137.5亿美元，2009年至2018年年均复合增速为11.14%。

现阶段，得益于激光器产品特性的突出优势以及广泛的应用领域，全球激光器市场处于稳步增长的态势，市场容量逐渐扩大，未来有巨大增长空间。

材料加工、通信和光存储市场占全球激光器下游需求约44.8%、27.8%，为最主要应用。

2018年应用于材料加工、通信和光储存的激光器销售收入分别为61.6亿美元和38.2亿美元，分别占全球激光器收入的44.8%和27.8%。

其余科研和军事、医疗和美容、仪表和传感器、其他市场收入分别为12.8亿美元、10.3亿美元、10.2亿美元和4.4亿美元，分别占全球激光器收入的9.3%、7.5%、7.4%和3.2%。

工业激光器为激光器主要应用领域，2018年占激光器总市场规模的36.77%。

2013-2018年全球各类工业激光器的销售收入持续增长，2018年达50.58亿美元，同比增长4.18%，占全球激光器行业比例从2013年的27.74%增长至36.77%。

工业激光器主要用于切割、金属焊接、打标、半导体、金属精加工等领域其中，其中，材料加工中的切割领域占据全球工业激光器约1/3的市场需求。

DFB光纤激光器国内外发展状况从国内发展状况来看，中国在光通信领域的发展非常迅速，并取得了一系列重大突破。

DFB光纤激光器作为一种关键器件，在国内光通信领域得到了广泛应用。

中国科学院、清华大学、复旦大学等一些重点高校和科研机构开展了深入的研究工作，提高了DFB光纤激光器的性能。

同时，国内一些光通信设备厂商如中兴通讯、华为等也在DFB光纤激光器的研发和生产方面取得了很大进展。

目前，国内DFB光纤激光器的技术水平已经达到了国际先进水平，并在国内市场上占有很大份额。

从国外发展状况来看，DFB光纤激光器在国外也有广泛的应用。

美国是DFB光纤激光器的主要研发和生产国家之一，其在等离子体物理、激光雷达、光纤传感等领域的应用上取得了很多成果。

欧洲的一些研究机构如爱丁堡大学、剑桥大学等也进行了很多与DFB光纤激光器相关的研究，提高了DFB光纤激光器的性能。

此外，日本、韩国等国家也在DFB光纤激光器的研究和应用方面取得了一些成果。

总的来说，DFB光纤激光器在国内外均取得了很大的发展。

在技术方面，通过不断的研究和创新，DFB光纤激光器的性能得到了很大的提高。

在应用方面，DFB光纤激光器已经广泛应用于光通信、激光雷达、传感等领域，为这些领域的发展提供了重要支持。

此外，随着光通信、光纤传感等领域的不断发展，对DFB光纤激光器的需求将会进一步增加，这将为DFB光纤激光器的发展提供更大的机遇和空间。

虽然DFB光纤激光器在国内外都取得了很大的进展，但还存在一些问题需要解决。

首先，DFB光纤激光器的制造成本较高，需要进一步提高生产效率，降低制造成本。

其次，目前DFB光纤激光器的输出功率还有一定的限制，需要进一步提高输出功率。

另外，DFB光纤激光器在高温、高湿等恶劣环境下的性能表现也需要改进。

这些问题的解决需要更多的研究和创新，在光学材料、工艺技术等方面进行深入研究。

综上所述，DFB光纤激光器在国内外得到了广泛的应用，并取得了重要突破。

书山有路勤为径；学海无涯苦作舟
光纤激光应用技术不断发展已渗透进多个行业
【中国技术前沿】现在，光纤激光器正渐渐代替传统激光器在激光打标、激光焊接、激光切割等范畴的主导职位地方。

在打标范畴，由于光纤激光用具有较高的光束质量和定位精度，光纤打标体系正代替服从不高的二氧化碳激光和氙灯抽运的Nd：YAG脉冲激光打标体系。

光纤激光应用技术不断发展已渗透进多个行业
光纤激光打标机在产业上的应用
产业生产要求激光器可靠性高、体积小、宁静、便于操纵。

光纤激
光器以其布局紧凑、光转换服从高、预热时间短、受情况因素影响小、免维护以及容易与光纤或由光学镜片构成导光体系耦合等长处受到人们的遍及存眷。

现在，光纤激光器正渐渐代替传统激光器在激光打标、激光焊接、
激光切割等范畴的主导职位地方。

在打标范畴，由于光纤激光用具有较高的光束质量和定位精度，光纤打标体系正代替服从不高的二氧化碳激光和氙灯抽运的Nd：YAG脉冲激光打标体系；在泰西及日本市场，这种代替正直范围地举行着，仅在日本，每月的需求量就凌驾100台。

我国作为天下上大的产业制造国，对光纤激光打标机的需求是非常巨大的，预计每年有凌驾2000台的需求量。

在激光焊接和切割范畴，随着上千瓦乃至几万瓦
光纤激光器的研制乐成，光纤激光器也得到了应用。

此前，IPG报道，德国宝马汽车公司购置了他们的高功率光纤激光器用在车门焊接生产线上。

专注下一代成长，为了孩子。

中国激光设备行业市场现状及市场发展潜力分析激光技术是20世纪人类的重大科技发明之一。

激光加工技术随着光、机电、材料、计算机、控制技术的发展已经逐步发展成为一项新的加工技术。

激光加工具有加工对象多样、变形小、精度高、节省能源、公害小、远距离加工、自动化加工等显著优点，对提高产品质量和劳动生产率、实现加工过程自动化、消除污染、减少材料消耗等的作用愈来愈重要。

激光加工技术正从广度和深度两方面日益拓展应用领域，逐步渗透到国民经济的多个领域。

在装备制造领域，高功率激光设备在航空、航天、汽车、高铁、船舶等高端装备制造等领域的切割、焊接、测量、打标等环节发挥着越来越重要的作用。

激光加工设备属于技术、专业性较强的精密产品，已成为发展新兴产业、改造传统制造业的关键技术设备之一，早在2006年，《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》就将激光技术列为我国未来15年重点发展的八项前沿技术之一，《中国制造2025》、《高端智能再制造行动计划（2018-2020年）》等重要文件均提出要大力发展激光设备。

欧美等发达国家最先开始使用激光器，并在较长时间内占据较大的市场份额。

随着全球制造业向发展中国家转移，亚太地区激光行业市场份额迅速增长。

发展中国家在制造业升级过程中，逐步使用激光设备代替传统设备，对激光器的需求旺盛，系目前全球激光行业市场最主要的驱动力之一。

全球激光产业高成长，光纤逐渐成为主流基于制造业发展对材料加工要求的提升，激光系统的发展空间得到释放。

近年激光系统的销售额增速高于机床的增速，渗透率逐步提升。

激光器是激光应用设备的核心器件，伴随着激光行业整体的高速发展，激光器行业方兴未艾。

2018年全球激光器市场规模约为137.5亿美元，2009至2018年年复合增长率为11.14%。

其中工业激光器近年来增速高于非工业，2018年销售收入50.6亿美元，同比增长4.22%，占比达36.77%。

进一步剖析工业激光器可以发现，按工作物质分类中，除二氧化碳激光器近年出现持续下降外，其他种类均呈现较快增长。

国内外光纤激光器行业发展现状、市场规模及预测分析提示：（1）全球激光器行业发展现状 1）全球激光器行业市场规模和用途（1）全球激光器行业发展现状1）全球激光器行业市场规模和用途欧美等发达国家最先开始使用激光器，并在较长时间内占据较大的市场份额。

随着全球制造业向发展中国家转移，亚太地区激光行业市场份额迅速增长。

发展中国家在制造业升级过程中，逐步使用激光设备代替传统设备，对激光器的需求旺盛，系目前全球激光行业市场最主要的驱动力之一。

根据报告，2012-2016 年，全球激光器行业收入规模持续增长，从2012年的87.30 亿美元增加至2016 年的104.00 亿美元，年复合增长率为4.47%。

随着大功率激光器技术突破和增材制造技术的成熟，预计未来激光器行业将持续快速增长。

2012-2016 年，全球激光器行业收入如下图所示：图：2012-2016年全球激光器行业收入参考相关发布的《2018-2023年中国激光器行业市场需求现状分析与投资发展前景研究报告》激光器用途十分广泛，目前主要应用于通信、材料加工、印刷、军事研发、医疗美容等领域。

根据数据，2016 年，全球激光器行业应用领域中材料加工相关的激光器收入31.20 亿美元，占全球激光器收入的30%，为仅次于通讯的第二大激光器应用领域；研发与军事运用相关激光器收入8.32 亿美元，占全球激光器收入的8%；医疗美容相关激光器收入8.32 亿美元，占全球激光器的8%。

具体情况如下：图：2016 年全球激光器用途分类情况2）工业激光器市场规模和用途近年来，全球工业激光器市场规模保持较快增长，根据数据，全球工业激光器收入从2012 年的23.11亿美元增加至2016 年的31.57 亿美元，年复合增长率为8.11%。

2014 年以来，工业激光器市场规模增速逐步加快，最近三年的市场规模增长率分别为5.79%、8.93%和10.17%。

2012-2016 年，全球工业激光器市场规模如下图所示：图：2012-2016 年全球工业激光器市场规模以工作物质分类，工业激光器可以分为光纤激光器、CO2 激光器、固体激光器和其他激光器，其中，光纤激光器在材料加工领域占比最高。

光纤激光器研究报告近年来，随着信息技术的快速发展，光通信和光存储技术的需求不断增加，光纤激光器作为一种重要的光源设备，其研究和应用也越来越受到关注。

本文将从光纤激光器的基本原理、研究现状、应用前景等方面进行探讨。

一、光纤激光器的基本原理光纤激光器是一种利用光纤作为激光介质的激光器。

其基本结构包括光纤、光纤耦合器、泵浦光源、光纤光栅等。

泵浦光源通过光纤耦合器将能量输送到光纤中，光纤光栅则用于调制光纤中的光场，使其产生激光输出。

光纤激光器的输出波长和功率可以通过调节光纤光栅的参数来控制。

光纤激光器的工作原理是基于光纤的增益介质特性。

当泵浦光经过光纤时，会激发光纤中的掺杂物（如铒离子、钕离子等）发生跃迁，产生光子，并激发周围的光子参与共振反馈，形成光纤中的激光场。

光纤激光器具有波长可调、功率稳定、光斑质量好等优点，因此在光通信、激光加工、医学等领域有广泛的应用。

二、光纤激光器的研究现状目前，光纤激光器的研究主要集中在以下几个方面：1.光纤激光器的波长调制技术光纤激光器的波长调制技术是实现光纤激光器波长可调的关键技术之一。

目前，波长调制技术主要包括电光调制、热光调制、机械调制等。

其中，电光调制技术是最常用的一种技术，其原理是利用电场控制光纤光栅的折射率，从而调制激光的波长。

2.光纤激光器的高功率输出技术光纤激光器的高功率输出是实现光纤激光器广泛应用的必要条件之一。

目前，高功率输出技术主要包括多段光纤放大、光纤叠加等。

多段光纤放大技术通过将光纤分成多段进行放大，从而提高激光器的输出功率。

光纤叠加技术则是利用多根光纤叠加的方法，将多个低功率的激光器输出合并成一个高功率的激光器输出。

3.光纤激光器的光学降噪技术光学降噪技术是提高光纤激光器光斑质量的关键技术之一。

目前，光学降噪技术主要包括光纤光栅滤波、光纤光栅反馈等。

其中，光纤光栅滤波技术是将光纤光栅的带通滤波器替换为带阻滤波器，从而实现对光纤激光器输出波长的滤波。

中红外光纤激光器摘要位于2~5μm中红外波段的激光在国防、医疗、通信方面有着特殊的重要应用。

利用固体激光器泵浦稀土离子掺杂的玻璃光纤产生荧光发射是直接获得2～5 μm 波段中红外激光的有效途径，具有光束质量好、体积小、转换效率高、散热效果好等优点。

本文介绍了中红外光纤激光器的原理、研究现状和发展前景。

对中红外光纤激光器的发展和研究方向进行了阐述。

关键词：中红外；光纤激光器；稀土离子；硫化物光纤；氟化物光纤一、中红外光纤激光器简介1.1 中红外激光位于2~5μm中红外波段的激光在国防、医疗、通信方面有着特殊的重要应用。

它位于大气“透明窗口”,处于大多数军用探测器的工作波段, 可以进行战术导弹尾焰红外辐射模拟、人眼安全的激光雷达、激光定向红外干扰等军事用途。

在民用领域可用于遥感化学传感、空气污染控制，它还可以用于新一代激光手术,使血液迅速凝结,手术创面小、止血性好（水分子在3μm附近有很强的吸收峰）此外，采用2～5 μm 替代目前广泛使用的1.55 μm 作为光纤通信工作波长也是一项极具研究价值的课题，由于材料的Rayleigh 散射与光波长的四次方成反比，采用2～5 μm 作为工作波长可以有效降低光纤损耗，增加无中继通信的距离。

因此，研发中红外波段的激光器对于国家安全和国民经济建设具有十分重要的意义。

获得中红外激光的方法有间接方法和直接方法。

其中间接方法包括： (1) CO2激光器的倍频及差频输出(2) 利用非线性红外晶体采用非线性频率变换或光学参量振荡技术将其它波段激光调谐到中红外波段直接方法包括：(1)以氟化氘等为介质的化学激光器(2) 以AlGaAsSb，InGaAsSb，InAs/(In)GaSb 等锑化物窄禁带半导体、过渡金属离子掺杂的Ⅱ–Ⅵ族半导体制作的中红外激光器(3)近红外半导体激光泵浦的稀土离子或过渡金属离子掺杂的玻璃、晶体的光纤激光器。

1.2 光纤激光器光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，主要由泵浦源、耦合器、掺稀土元素光纤、谐振腔等部件构成, 结构如图1.1所示。

中国激光产业上游市场发展趋势激光产业上游为各种光学材料和光学器件，中游为激光器，分为高功率和中低功率，下游为应用在各个领域的激光设备以及相应的服务产业。

我国激光产业链产值规模超过1000亿元，激光器元件及激光器占比约20%，激光装备占比约42%。

光纤激光器产业链上游为光学部件、数控系统、电学材料等核心器件和材料，例如：半导体泵浦源、特种光纤、光纤耦合器、激光功率合束器、声光调制器、光纤隔离器、激光功率传输光缆组件等。

目前相应器件主要由海外巨头掌握，如CristalLaser、RaicolCrystals、II-IV等。

一、激光器高功率激光器海外公司仍占据主导地位，中低功率已逐步完成国产化。

目前，我国光纤激光器行业处于快速成长阶段，普通低功率光纤激光器技术门槛较低，国产低功率光纤激光器的市场占有率已超过97%；中功率光纤激光器市场，国产化率快速提升，国内企业市场份额已经从2013年的17%提升至2017年的54%；高功率光纤激光器由于其技术门槛较高，企业竞争主要围绕创新能力、研发实力、核心材料和器件产业链整合能力展开，目前该市场仍以欧美知名光纤激光器企业为主导，产品价格和附加值相对较高，国产产品已实现部分销售，国内企业市场份额从2013年的1%提升至2017年的9%。

国产光纤激光器在逐步实现由依赖进口向自研、替代进口到出口的转变。

激光器领域IPG一家独大。

在各类激光器中，光纤激光器逐步取代CO2激光器成为主流激光光源。

光纤激光器的市场具有较高的技术壁垒，海外主要光纤激光器企有IPG、Coherent、Trumpf、nLight等，其中IPG公司为全球最大的光纤激光器生产企业。

国内主要光纤激光器企业有锐科激光、创鑫激光、杰普特等，其全球市占率分别为8.0%、3.9%、3.7%。

国已成为激光器最大消费市场，发展迅速。

中国激光产业市场起步较晚，但随着中国装备制造业的迅猛发展，近年来，中国激光产业获得了飞速的发展。

中国激光产业市场现状及竞争格局分析高功率激光器将成为企业竞争主战场1、中国激光加工和激光器产业市场集中度较高自从1961年中科院长春光学精密机械研究所研制出我国第一台红宝石激光器至今，我国激光技术也走过了五十多年的快速发展历程。

经过多年的发展，我国激光产业已经逐步具备了在技术和价格上的竞争力。

中国激光产业结构主要分为激光加工、激光器、激光芯片及器件、激光晶体、激光显示、激光医疗等。

2019年中国激光产业市场中，激光加工遥遥领先，占比40%;其次为激光器，占比20%，二者共占据了激光产业市场规模的三分之二。

同时，国内规模以上超过150家的激光企业中，半数以上的企业集中于激光加工和激光器相关领域，反映了激光加工和激光器产业具有较高的行业集中度。

2、华南地区激光产业规模保持领先地位根据中国科学院武汉文献情报中心的数据，在我国激光产业的五大地带中，2019年，华南地区的激光市场规模为200亿元，其中广东和福建是支撑其市场规模增长的“领头羊”;华中地区激光市场规模为150亿元，形成了以武汉为首的激光产业群;华东地区激光市场规模为120亿元，主要集中在上海和浙江两省市;东北/华北实现了100亿元的市场规模，东北以辽宁和吉林为中心，华北集中于北京和河北;相比之下，西部地区市场规模较小，为60亿元，主要集中于四川、陕西、重庆一带。

3、高功率激光器将成为国内外厂商竞争主要战场按照2020年中国激光产业报告的分类，低于1kW的光纤激光器为低功率光纤激光器，1kW-1.5kW的为中功率光纤激光器，高于1.5kW的为高功率光纤激光器。

2019年，我国各功率光纤激光器出货量都保持了增长。

经过多年发展，我国低功率光纤激光器技术逐渐成熟且成本低，国内市场基本实现了国产化;中功率光纤激光器国产化率过半;伴随国内光纤激光制造厂商整体技术的提升，市场的竞争逐渐转向中高功率光纤激光器，2019年3kW-6kW出货量超过3000台，并有将近800台的6 kW以上高功率光纤激光器投放市场，是2018年的两倍以上。