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1、飞秒激光器的市场调查分析报告院 系：信息科学与技术系专业班：光信0801班姓 名：周紫雁学 号：200811820022012年5月飞秒激光器的市场调查分析报告摘要从1980年后期起，超短光脉冲的产牛及放大技术迅速发展。飞秒激光的特征是 超高速和超高强度，正是由于飞秒激光器的这种优势使飞秒激光器及其在各领域的 应用倍受关注。飞秒激光是人类H前在实验室条件下所能获得最短脉冲的技术手段。 飞秒激光在瞬间发出的巨大功率比全世界发电总功率还大，科学家预测飞秒激光将 为新能源的产牛发挥重耍作用。就H前来说，飞秒激光器在高速光通讯、强场科学、 纳米科学、牛物医学等领域具有广泛的应用和潜在的市场前景。本文旨
2、在研究其市场情况以及供需量，可以得出其投放入市场的适用量，从血 可以对产品市场的销售商、牛产的管理部门提高工参考依据以及为其做长期战略性 规划提供参照。本文第一章主要对飞秒激光的物理特性及主要用途进行了概述，第 二章通过翻阅资料和统计数据对飞秒激光器国际市场行情分析，第三章通过实际考 察以及案例分析，对于飞秒激光器小国市场行情进行了分析。关键词：飞秒激光市场分析调研Abstract（Times New Roman字体，小二号加粗，居中）（空一行）（小四号The dissolution of labour contract by employerTinies New Roman 字体）Key w
3、ords（顶格U!号 Times New Roman 字体，加粗）:labor contractdissoluteby employer dissolute right away （用小四号 Times New Roman 书写词条，各词条间 用两个英文空格隔开，其它格式同中文摘要）摘要IAbstractII绪论4I我国劳动合同解除制度的发展状况及价值取向41.1飞秒激光的物理特性错误！未定义书签。1.1.1飞秒激光物理性质51.1.2飞秒激光脉冲的产牛51.1.3飞秒激光优势52飞秒激光器国际市场行情分析42飞秒激光器的全球商业化概述错误！未定义书签。2.2全球激光器主要牛产厂商产值情况错误
4、！未定义书签。3 飞秒激光器中国市场行情分析43.1飞秒激光的物理特性错误！未定义书签。3.2案例分析及数据调查错误！未定义书签。3.2.1飞秒激光治疗近视的优势53.2.2飞秒激光近视矫正市场需求分析5结论3致谢4参考文献5TV绪论(居中,三号黑体字)(空一行)飞秒激光的3大特点是超短、超强和高聚焦能力。飞秒激光脉宽可短至4fs(l fs=10 T5 s)以内，功率高达拍瓦量级(1 Pw=1015w),聚焦功率密度达到10201022 W/cm22 o飞秒激光可以将其能量全部、快速、准确地集中在限定的作用区域，实现对玻璃、陶瓷、半导体、塑料、聚合物、树脂等材料的微纳尺 寸加工，具有其它激光加
5、工无法比拟的优势。R前，飞秒激光器已经投入市场使 用在精密仪器制造以及医疗器械上都有所应用，并且显示了其优越的性能，深得 购买商的喜爱，是较为前沿的激光技术。当前，微制造技术的快速发展向加工尺度和精度提出了挑战需要将加工 精度延伸到亚微米甚至纳米量级，并且实现真正意义上的三维立体微加工，而传 统的连续和长脉冲激光主要依靠聚焦产牛的高温来烧蚀材料，热扩散范囤大，加 工精度有限，而紫外激光对大多数材料不透明，因而使用上也受到限制。利用飞秒激光微加工技术有望克服上述传统激光加工技术所面临的各种怵I 难，它可以突破光学微加工方法中由于衍射极限给加工精度带来的限制，并有能 力直接在透明材料内部加工出真正
6、的三维微结构。因此在市场上诸多精密仪器加 工以及精密手术医疗行业都青睞于新兴的飞秒激光器。通过调查用户需求、激光 市场的消费偏好，了解产詁、市场发展趋势，能够为牛产/销售企业对产詁进行 定位、推广促销提供依据。1飞秒激光的物理特性及主要用途概述1.1飞秒激光的物理特性飞秒激光是一种以脉冲形式运转的激光，持续时间非常短，只有几个飞秒，一飞 秒就是10的负15次方秒，也就是1 / 1000万亿秒，它比利用电子学方法所获得 的最短脉冲要短几千倍。这是飞秒激光的第一个特点。飞秒激光的第二个特点是 具有非常高的瞬吋功率，可达到百万亿瓦，比PI前全世界发电总功率还要多出百 倍。飞秒激光的第三个特点是，它能
7、聚焦到比头发的直径还要小的空问区域，使 电磁场的强度比原子核对其周围电子的作用力还要高数倍。1.1.1飞秒激光物理性质超短脉冲激光技术从20世纪80年代开始，经历染料飞秒激光和固体飞秒激 光的发展，开辟了飞秒激光的应用时代。飞秒激光脉冲宽度极短，聚焦后可在较 低的脉冲能量下获得极高的峰值功率密度（10%/卅以上），焦点出的光电场强 度比原子内部库伦电厂还要高。产牛激光超短脉冲的的激光需要用的锁模技术，实现锁模的方法有很多科， 但一般可以分为两大类：即主动锁模和被动锁模。主动锁模是指通过由外部向激 光器提供调制信号的途径來时周期性改变激光器增益或损耗从而达到锁模H的； 而被动锁模则是利用材料的非
8、线性吸收或非线性相变的特性来产牛激光超短脉 冲。FI前最为广泛使用的一种产牛飞秒激光脉冲的克尔透镜锁模技术是一种独 特的被动锁模方法。克尔透镜锁模实际上是利用材料的折射率随光强变化的特性 使得激光器运转中的尖峰脉冲得到的增益高出连续的背景激光曾以从而最终实 现短脉冲输出。1. 1.2飞秒激光脉冲的产生单一频率的激光持续性的发光，其振幅不随吋间改变。要制造出激光脉冲， 可把两个相位相同、频率不同的波想家，此时就会产牛所谓的拍频，加强性干涉 的部分就会大幅增强、相消性干涉的部分就会相互抵消。与多条相位相同、频率 不同的波相加时，产牛的拍频也就越短，剑锋的强度也就越大。要让激光产牛如此短的脉冲，必须
9、同时符合多种条件。首先，激光放大器本 身要拥有宽屏的激光机制，这样他才有办法放人各种频率以求符合前述的激光。H前最新的极光介质是“掺钛蓝宝石晶体”的材料，在15m长的共振腔中大约 可以放大100万个等间隔频率的光线，如果这些光线能有相同的相位，那么干涉 效果可以把光波加强成100万倍的强度，而脉冲的长度则可以缩小100万倍。其 次，要有脉冲压缩机制。激光现在聚焦的过程小，由于光学克尔效应的关系，高 强度的光线会更加的增强其效果，但其他低强度的部分则会被额外装置的光圈所 阻挡，丧失其效用。在这样的装置下，激光的高强度不饿分被放大得比较多，会 越來越强，自然就能产牛高强度短脉冲的激光。最后，要具有
10、腔内色散补偿的功 能。在介质中不同波长的光线速度并不相同，折射率也不同。光线通过介质时， 也会产牛不同的折射，但要产牛飞秒脉冲，就要把这些不同波长的光线并不相同, 折射率也不同。光线通过介质时也会产牛不同的折射，但要产牛飞秒脉冲，就要 把这些不同波长的光线经由棱镜的作用补偿他们的光程差，才能达到所需的加强 型干涉的效果。1.1.3飞秒激光优势超短、超强和高聚焦能力是飞秒激光的3大特点。由于作用时间极短，能量 还没來得及扩散，材料已经被加热到极高的温度，直接以气相蒸发，这样在材料 内部形成很大的温度梯度，同样，材料以气相蒸发带走大部分热量，热扩散对焦 点周围影响很小，这样就克服了困扰长脉冲激光加
11、工过程中热扩散带来的材料变 形和熔化现象，实现了高精度加工。飞秒激光可以将其能量全部、快速、准确地集中在限定的作用区域，从而对 玻璃、陶瓷、半导体、塑料、聚合物、树脂等材料的微纳尺寸加工有很大的优势, 具有其它激光加工无法比拟的优势：耗能低，无热熔区，“冷”加工；可加 工的材料广泛：从金属到非金属再到牛物细胞组织，甚至是细胞内的线粒体； 高精度、高质量、高分辨率，加工区域可小于焦斑尺寸，突破衍射极限；对环 境没有特殊要求，无污染。飞秒激光微加工是当今世界激光、光电行业中极为引 人注F1的前沿研究方向。与长脉冲激光相比，飞秒激光的烧蚀阈值低而且阈值能量偏差很小，因此， 应将激光的能量控制在正好等
12、于或略高于烧蚀阈值，那么则只有高于烧蚀阈值的 部分产牛烧蚀，因此可以进行低于衍射极限的亚微米加工。另外，由于透明材料 为脆性材料，长脉冲激光产牛的热应力会使之炸裂，但是超短脉冲激光产牛的热 影响比较小，从而可以对其进行精密加工。1.2飞秒激光器的主要用途世界各国学者在飞秒激光与材料相互作用机理研究方面已取得重人根据的 进展，开发出以钛宝石激光器为主的飞秒激光微加工系统，开展了飞秒激光微纳 加工的工艺研究，促进了多学科的融合，推动着飞秒激光微纳加工技术向着低成 本、高可靠性、多用途、产业化的方向发展。飞秒激光微加工技术将在超高速光 通讯、强场科学、纳米科学、牛物医学等领域具有广泛的应用和潜在的市
13、场前景。根据飞秒激光超短和超强的特点，人体上可以记将应用研究领域分成超快瞬 态现象的研究和超强现象的研究。他们都是随着激光脉冲宽度的缩短和脉冲能量 的增加而不断地得以深入和发展的。飞秒脉冲激光的最直接应用时人们利用它作 为光源，形成多重时间分辨光谱技术和泵浦/探测技术，飞秒激光的另一个用途 就是为精细加工。1.2. 1生物医疗飞秒激光具有“冷”加工、能量消耗低、损伤小、准确度高、三维空间上严 格定位的优点，最大限度地满足了牛物医疗的特殊要求：手术风险低，可对同 一患处进行多次手术，治疗愈合周期短；相比传统手术刀，医源性感染少； “全激光”手术，无刀胜有刀，精确度高；无痛，无并发症。R前，在此方
14、面 取得的研究进展有：在牙齿、隐形眼镜上钻孔IIIJ,边缘干净、无损伤；非 热性手术切割烧蚀脑组织样品b51；纳米切割人体染色体ml；制作血管支架 旧7|,力学性能好，可望解决血管再狭窄问题，即治疗冠心病；飞秒激光飞 行质谱DNA排序3副；飞秒激光激发的荧光显微术对小鼠植入前胚胎内细胞 小的钙信号和染色体实现真正的三维、四维实吋成像-9。等。最具有现实意义 的是美国TNTRALAsE公司的Tntmlase飞秒激光，可以按任何角度、形状设计制 作光滑血且厚度均匀一致的角膜瓣，精确到10斗* mill Jo至今Intralase飞秒 激光的LASIK手术己经超过30万例，临床统计它的精度要超过传统
15、角膜刀100 多倍tmMse “飞秒激光”的出现，使人类第一次在眼角膜手术上离开了手 术刀，真正实现了 “全程无刀手术”。现在科研者正努力将其用于青光眼及白内 障等手术中。在牛物医学中，飞秒激光仅局限为一种外科手术工具，要想将其广 泛用于医学诊断、牛物活体检测、蛋白质分析等方面，还有许多技术层面上的问 题需要研究和解决。H前人们还在研究如何将飞秒激光用于分科治疗。有科学家发现利用超短脉 冲激光能去掉牙的一小块，而不影响周围的物质。1.2.2工业机械微加工飞秒激光应用于微加工领域飞秒激光脉冲具有极短的脉冲宽度和极高的峰 值功率，与物质相互作用时呈现强烈的非线性效应，它主要依靠多光子吸收机制 来加工一些长脉冲激光无法作用的透明材料。飞秒脉冲作用时间极短，热效应小 几乎可以忽略，因血可以大大提高加工精度，如此可以实现很多静谧的加工，如 加工孔径的熔融区；可以实现多材料，如金属、半导体、透明材料的微机械加工、 雕刻；加工区域可以小于聚焦尺寸，突破衍射极限等。近红外区的飞秒激光又能 避免紫外激光对大多数材料不透明的缺点，它可以深入透明材料内部在介观尺度 上实现真正意义上的三维立体微加工。-些汽车制造厂和重型设备加工工厂H前 正在研究永飞秒激光加工更好的发动机喷油嘴，使用超短激光脉冲可以在金属上 打出基百纳米宽的小孔。图
