光纤激光器作为高端制造装备的核心器件之一，光纤激光器契合工业制造转型的大环境背景，胜任难度高、变化大的多维加工应用要求，产业化及规模化进程加速。

    究其原因，一方面数千瓦量级的连续高功率激光器国产化技术成熟，涌现出实力雄厚的光纤激光器制造商，形成具有竞争力的批量生产规模，保证了充足市场供应；另一方面光纤激光器材料加工的优势使其在市场上备受青睐，更高效解决传统企业生产成本高，生产效率低等痛点，因此存在巨大的市场空间。
 

    以激光切割应用为例，对比光纤激光切割机、CO2激光切割机、YAG固体激光切割机的加工特点，从中窥探光纤激光器在激光切割应用的优势所在与发展潜力。

    CO2激光器需进行光路调整，而光路调整的效果将影响切割质量，因此操作人员需具备一定的技能要求，并需要对外光路进行维护；YAG固体激光器热透镜效应明显，需经常维护；光纤激光器光纤传输，免调节、免维护、高稳定，操作更简便。

    光纤激光器的切割速度是同等功率CO2激光器的2-3倍，尤其是在金属薄板切割中，光纤激光切割机的切割速度在三类激光切割机中有明显优势。光纤激光切割机光束质量好，切割缝隙小，切割边缘平整。

    CO2激光器更具材料广泛适用性，而光纤激光器对金属材料包括铝、铜等高反射材料的适用性，更符合钣金制造、3C家电行业、新能源行业的加工要求。

    光纤激光器光电转化率30%以上，同功率CO2激光切割机光电转换率约为10%~15%，固体激光器光电转化率为3%。光纤激光器耗电量仅为同功率CO2激光器的20-30%，综合成本更低。

    光纤激光切割更精密，聚焦焦点可达25um，热影响区小、切缝小，工件变形小。作为一种柔性加工方式，光纤激光器可结合自动化控制系统，实现自动跟踪、自动寻边、自动套料，大大提升生产效率，其在金属薄板切割方面应用广泛、表现更优异，可更好满足精细切割加工要求。目前在金属薄板切割应用方面，光纤激光器已替代了相当一部分CO2激光器与YAG固体激光器，未来高功率光纤激光器的研制突破将可能加快这一替代趋势。

 【始于1917年】

激光被称为“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

从1961年中国宣布

第一台激光器研制成功至今

激光技术已在我国的各领域广泛应用

为科技进步、国民经济发展

和国防建设作出了积极贡献

在国际上也争得了一席之地

 1917年：爱因斯坦提出“受激发射”理论，一个光子使得受激原子发出一个相同的光子。

 1953年：美国物理学家Charles Townes用微波实现了激光器的前身：微波受激发射放大（英文首字母缩写maser）。

1957年：Townes的博士生Gordon Gould创造了“laser”这个单词，从理论上指出可以用光激发原子，产生一束相干光束，之后人们为其申请了专利，相关法律纠纷维持了近30年。

 1957年，王大珩等在长春建立了我国第一所光学专业研究所——中国科学院（长春）光学精密仪器机械研究所。

 1960年，美国加利福尼亚州休斯实验室的科学家西奥多·梅曼（T.H.Maiman）在量子电子学发展成果的基础上发明了世界上第一台红宝石固态激光器（Ruby Laser）。

 1961年，中国第一台激光器诞生于王大珩领导的长春光机所。

1961年，德若凡发明了第一台（氦氖）气体激光器。

1961年，激光首次在外科手术中用于杀灭视网膜肿瘤。

 1962年，前苏联科学家尼古拉-巴索夫发明半导体二极管激光器，这是今天小型商用激光器的支柱。

1963年，帕特尔（C.Patel）发明了第一台CO2激光器。

1964年，我国著名物理学家王淦昌院士提出了激光核聚变的初步理论，从而使我国在这一领域的科研工作走在当时世界各国的前列。

 1965年，在工业领域，激光打孔机成功用于拉丝模打孔生产；医疗领域，激光视网膜焊接器进行动物临床试验；国防领域，研制成功激光漫射测距机（精度为10m/10km）。

 1965年，贝尔实验室发明了第一台YAG激光器。

1966年，研制出遥控脉冲激光多普测速仪。

 1968年，开始发展高功率CO2激光器。

 1970年，出现的室温连续振荡780nm波长近红外AlGaAs双异质结构半导体激光器，为半导体激光器在光盘存储领域的广泛应用奠定了基础。

1971年，出现了第一台商用1KWCO2激光器。

1971年，激光进入艺术世界，用于舞台光影效果，以及激光全息摄像。英国籍匈牙利裔物理学家Dennis Gabor凭借对全息摄像的研究获得诺贝尔奖。

 1974年，美国通用汽车公司所属的萨基诺厂将汽车操纵器外壳的激光热处理正式应用于生产上。

 1975年，IBM投放第一台商用激光打印机。

 1976年，由中科院长春光机所、长春第一汽车制造厂轿车分厂等单位合作研制的CO2激光切割机成功的应用于“红旗”牌轿车覆盖件的切割上。

 1978年，中科院长春光机所采用本所研制的500W CO2激光器对工业上用的数种金属材料较为系统的激光热处理研究实验。

1979年，由中国机械工程学会热处理学会发布的 “钢与铸铁的热处理”研究报告引起了专家学者广泛关注。

 1980年，长春召开了“全国电子束与激光束热处理学术交流会”第一次全国性专业会议，“高密度热处理技术委员会及” “激光加工专业技术委员会成立”。

1982年，激光加工列为 “七五”“十二五”国家科技重点攻关内容。

 1982年，日本先锋公司用夏普公司制造半导体激光器，作为光盘读出光源的时代正式开始了。

1983年，“全国热处理学术交流会与攻关方案论证会”在武汉召开，包括激光器及激光热处理工艺等若干项目通过方案论证，正式列入国家“六五”科技攻关课题。

 1983年，里根总统发表了“星球大战”的演讲，描绘了基于太空的激光武器。

1988年，北美和欧洲间架设了第一根光纤，用光脉冲来传输数据。

 1988年，美国麻省宝丽来公司的Elias Snitzer和Hong Po等人最早提出了双包层光纤激光器的构想。

 1988年，巴西宣布研制成功一种便携式半导体激光大气通信系统。使用时，一方将双筒镜对准另一方即可实现通信，通信距离为1千米，如果将光学天线固定下来，通信距离可达15千米。

 1990年，俄罗斯研制成功了大功率半导体激光器。激光用于制造业，包括集成电路和汽车制造。

1991年，激光首次用于人体治疗近视；海湾战争中首次使用激光制导导弹。

 1991年，全球最大的光纤激光制造商IPGPhotonics由ValentinGapontsev博士创建，总部设在美国东部麻省。于2006年在美国纳斯达克上市。

 1991年，第一次用激光治疗近视，海湾战争中第一次用激光制导导弹。

1993年，德国首次出现了商用机载激光雷达系统。

1994，我国第一台激光陀螺工程化样机在国防科技大学诞生，继美俄法之后，我国成为世界上第四个能够独立研制“激光陀螺”的国家。

 1995年，机载激光雷达技术从实验室走向商业化及产业化。

 1996年，东芝推出数字多用途光盘播放器，就是我们常说的DVD碟机。

 1996年，大族激光成立。并于2004年成功在深圳证券交易所上市。大族激光的主导产品产销量目前位居世界第一。

 1998年，全国激光产品生产单位突破100家，从业人员6400余人，产值由1988年的1亿元到1998年的8亿元，出口1120万美元。

 1999年，华工科技成立。形成了激光装备制造产业、激光全息防伪和物联科技产业、敏感电子元器件和传感器技术产业、光通信及无源器件产业等四大板块。

 2000年，SPI公司成立，光纤激光器产品发展迅速，产品涵盖400W以内连续光纤激光器和40W以内脉冲光纤激光器。

 2001年，CO2激光器及YAG激光器已有系列化产品并具备产业化条件。

 2002年，激光标记、激光切割、激光焊接、激光热处理、激光打孔已广泛用于电子工业、汽车工业、机械制造业、钢铁冶金、石油化工、轻工等。

 2007年，武汉锐科成立。打破了我国光纤激光器全部依赖国外技术封锁和价格垄断。填补了国内空白，迫使同类进口产品价格下降50%。

 2008年，法国神经外科学家使用广导纤维激光和微创手术技术治疗了脑瘤。

 2010年，美国国家核安全管理局（NNSA）表示，通过使用192束激光来束缚核聚变的反应原料、氢的同位素氘（质量数2）和氚（质量数3），解决了核聚变的一个关键困难。

 2012年，德克萨斯大学奥斯汀分校的物理学家与台湾和中国的同事们共同研究开发出了世界上最小的半导体激光器。

 2012年，华工科技与武汉锐科共同研制出4kW光纤激光器，成为全球第三个拥有此项技术的光纤激光器企业。

2013年，美国始终无法生产高强度、大尺寸的激光成形钛合金构件。王华明团队的“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术”解决了制造过程中钛合金变形、断裂的技术难题。

 2014年，国防科技大学激光陀螺技术创新团队构建了具有独立知识产权的高水平激光陀螺全闭环研发体系，研发与应用水平达到了国际先进、国内领先水平。

 2015年，中科院上海光机所研制的10PW（千万亿瓦，拍瓦）级超强超短激光装置，实现了1PW激光脉冲输出。

 2016年，中国首次实现了“高功率光纤激光器”核心器件全国产化目标，汽车制造中的高质高效激光焊接、切割关键工艺及成套装备”项目，打破了40多年的国外垄断。

 2017年，激光技术基本做到了在我国军事领域及民用领域应用全覆盖。

 当下

当下，国内的劳动力成本不算的上涨，过高的人工成本正在缩减企业的利润，给企业带来沉重的负担，很多工厂不得不 搬离中心城市，以缩减企业成本。不少企业也在向智能化生产转型。激光机器人是制造领域常见的一种机器人，也是应用最为广泛的机器人，那激光机器人的发展前景如何呢?感兴趣的朋友，随着小编一起来看看。

 激光机器人的发展前景如何呢?

    激光机器人的应用领域会从传统的制造业，扩大到航空、航天、核能、医药、生化等高科技领域，同时工业机器人也会逐步走向家庭，成为家庭机器人，以及一些高危行业也会逐步引入工业机器人代替人来完成危险的任务，如消防、排雷、修理高压线、下水道清洁。人类的生活将会越来越离不开工业机器人，它们将会丰富我们的文化生活;工业机器人可能会有向小型化发展的趋势;工业机器人将会有和新发展的技术结合的趋势，如搅拌摩擦焊、高能激光切割、变速箱装配、板金属变形等。一些传统的加工过程也会由工业机器人来执行，如激光切割、激光焊接、粘接、去毛刺、测量等时降低工业机器人的生产成本，提高高端工业机器人的质量，增强机器人的灵活性，争强产品可靠性，降低机器人整个生命周期的维护费用，简化机器人的安装过程、系统设置等。

    随着国家陆续出台多项扶持智能制造技术发展的政策，近年来一些加工技术也逐渐升级，包括激光加工也从传统简单的加工变为更加高效率、更加灵活的多轴、多维加工，利用工业机器人可较好实现自动化与激光的高度结合效果。激光加工机器人系统的出现不仅突破了原来二维加工的局限，还发展了三维加工的更多产业应用，尤其是对一些大型部件的加工效果显著，大大拓展了激光加工的适用范围。

    机器人具有灵活性强、柔性高的特点，不仅加工速度快，而且质量好，能够满足现代化生产需求。在国家的支持下，激光机器人将会得到更好地发展，随着激光技术的不断发展，完善，相信未来焊接技术将会在汽车制造、工程机械等行业大显身手。

光显示技术的发展历程

    激光器发明不久，人们就开始了激光显示的研究，1996年以前使用气体激光器为光源，实现了扫描式激光全色显示，但因气体激光寿命短，效率低，体积庞大而不能实用化，近年来，由于半导体激光器（LD）和LD泵浦的全固态激光器（DPL）的快速发展，打开了激光显示技术向产业发展的大门。国际上德、日、美、韩等国均投入大量人力物力进行全固态激光显示技术的研究。国际显示巨头已认识到一次显示领域的革命的到来。国际上如日本Sony，三菱电气、精工爱普生、韩国三星、美国德州仪器、德国欧士朗、耶拿光学等巨头正在加紧该技术的研发。 

    目前，国际激光显示技术已发展到产业化前期阶段，核心关键技术的工业化和配套产业的培育以及应用示范成为当前的发展重点。未来5～10年是全球以及我国激光显示技术产业发展的黄金时期也是关键时期：一方面未来十余年间，目前的主流平板显示技术将面临产业的新一轮升级换代，市场前景广阔；另一方面激光显示关键技术已经得到初步解决，我国也已经拥有和掌握了部分自主创新的核心技术和知识产权，总体技术国际先进，色域覆盖率等关键技术国际领先，优势显著。在国家863计划八.五、九.五和十.五的持续支持下，以及中国科学院知识创新工程和北京市政府的支持下，中国科学院坚持自主创新，优势单位密切合作，由中国科学院光电研究院组织，各单位共同努力，在激光全色显示领域取得了重大进展。 

图1：激光显示技术与其它显示技术色域空间对比

    2002年9月在国内首次实现全固态激光全色显示，目前已研制出60英寸激光家庭影院、84英寸及140英寸大屏幕激光显示样机，并且在2006年5月研制成功200英寸大屏幕激光显示工程样机，形成的色域国际最大，可显示世界上最丰富的色彩，总体水平与国际同步，具有自主知识产权，多项成果达到国际领先、先进水平，在晶体材料、全固态三基色激光、激光显示等关键器件和技术方面均有自己的专利保护。我国已具备自主发展、逐步实现产业化、建立激光显示民族产业的条件。激光全色显示将成为未来高端显示的主流，在公共信息大屏幕、数码影院、家庭影院、飞行员模拟训练、天文观测、大屏幕指挥显示系统、水幕成像表演以及个性化头盔显示系统等领域具有很大的发展空间和广阔的市场应用前景。 

    现在我们正按照中科院院长路甬祥院士激光显示是显示技术的跨越式发展，应当逐步实现产业化 的指示，努力降低成本，提高可靠性，使激光显示早日进入市场。2008年奥运会我国将以绿色奥运、科技奥运、人文奥运三大理念向全世界展现中国改革开放二十年成就和中国人民自强不息、奋发有为的精神风貌，也为激光显示技术的创新发展提供了历史机遇。以大屏幕激光投影显示系统MOC指挥系统应用为契机，扭转我国前三代显示技术无自主知识产权，受制于人的被动局面，占领未来显示的主流市场。 

    国际上激光显示技术的发展概况2002年全世界显示市场销售额约500亿美元，预计到2026年的年销售额将达5000亿美元。正因为如此巨大的市场，当前日、韩、美等国都投入了大量人力物力在开发激光显示技术，意欲争夺下一代显示器件的国际市场。曾在LCD，PDP以及数字电视的开发竞赛中占尽先机的日本产业界，将激光显示技术称之为人类视觉史上的革命。日本政府高度重视激光显示技术，现在正以国家的力量加速开发，意欲保持其显示器产业大国的地位。具有代表性的研究工作包括日本Sony公司、日本三菱电气公司、韩国三星电子、LG公司以及美国Laser Power公司等。1985年，在筑波世博会的会场上，Sony公司用CRT排列型布置了高25米、长40米的巨型电视墙，引起强烈反响。2005年爱知世博会上，日本Sony公司推出了代表当时最新的激光显示系统--地球的屋子。长50米，高10米，整个球形屏幕实现了无缝拼接。同时在拼接技术基础上，集成出一套单元6m2，总面积500 m2的激光影院。观众在屏幕上可以看到30米的长须鲸缓缓游动的身姿，这一先进显示技术应用以世博会为契机向世界展示了日本Sony公司的最尖端成果；2006年2月，日本三菱电气宣布研制成功激光背投电视，色域覆盖率为135％NTSC，对比度4000:1，并计划建设中试生产线，预计2008年前后投入生产。2006年3月，日本精工爱普生公司宣布与美国Novalux战略合作，共同开发激光显示技术，预计将在2012年前后进入家庭显示市场。在历史上Sony公司的彩色电视显示系统、西铁成的精工手表等产品均是借奥运会之契机获得全世界的广泛认同，形成了高科技应用的世纪典范。 

国内激光显示技术现状

    我国在激光显示技术的研究方面具有十分坚实的基础。通过国家863计划等科学计划的周密部署，已经建立了从核心光学材料与器件、半导体与全固态激光器至整机集成的完整技术链，为我国自主发展下一代显示技术奠定了技术基础和良好的发展环境。在国家863十五计划期间，中国科学院光电研究院在曹健林院长组织领导、许祖彦院士的指导下，以大色域、大屏幕激光显示技术研究为重点，研制成功60英寸、84英寸、140英寸和200英寸大屏幕激光显示样机，相关产品在国内专业科技博览会和显示技术展览会上多次获奖，受到业界人士的广泛高度评价。在2006年1月10日，中科院与信息产业部联合科技成果鉴定的结果为，总体技术国际先进，色域覆盖率等技术达到国际领先水平，拥有很好的研究基础。我国专利占世界专利总数的30％，涉及到激光显示的主要关键环节，在激光器件、匀场、消相干和整机技术占有优势；其中，本工程投标单位拥有国内激光显示专利的75％以上，在国内激光显示领域居于绝对领先的地位。