激光技术及产业发展之路
光电子技术是未来信息技术发展的关键技术,它集中了固体物理、波导光学、材料科学、微细加工和半导体科学技术的科研成就,成为电子技术与光子技术自然结合与扩展、具有强烈应用背景的新兴交叉学科,对于国家经济、科技和国防都具有重要的战略意义。
用半导体激光二极管泵浦的固体激光器是新世纪的主要发展方向,它的体积小、重量轻、效率高、性能稳定、可靠性好、寿命长,是目前发展最为迅速的极理想的泵浦光源。半导体激光二极管在光通讯和光信息存储、处理方面占据了绝对的领导地位。然而激光二极管由于辐射出的光束质量远比其它激光器差,单色性较差等原因,在对光束质量要求比较高的场合无法使用,所以一般都用来作为固体激光器的泵浦源。随着金属有机化学汽相沉积(MOCVD)的发展和多量子阱(MQW)技术的出现,半导体激光器件(LD)的工作特性,无论是激光功率、阈值电流,还是运转条件、输出稳定性等都有了显著的改善,这反过来又极大地推动了固体激光技术的发展。
气体工作的物质的谱线宽度远比固体好,激光的单色性能较好。但由于气体激活粒子密度远比固体小,所以气体激光器的体积相对比较庞大。但气体激光器仍然是目前应用最广泛的一种激光器,特别是准直导向、计量、材料加工、全息照相以及医学、育种等。射频CO2激光器放电均匀稳定,激光光束质量好,是气体激光器的主要发展方向,但由于极间距离很短,1-2mm,放电宽度大,10-30mm,输出光束为长宽比值很大的矩形光斑,不同方向发散角也不同,不适合工业激光精加工。射频信号对人体有危害,射频激励技术复杂成本昂贵,不便于普及和推广,但如果可以解决上述技术难题,射频气体激光器大有可为。 激光器在工业加工中的应用以电子元件的封装、医疗器械的微加工、塑料的永久性冷标刻以及微型部件立体成型等应用的增长速度最快。在以往,准分子激光器曾经是此类应用中主要的和首选的激光源。随着结构紧凑、具有高平均功率、高可靠性、操作简便的半导体泵浦固体紫外激光器的出现,情况已有所改变,这种激光器不仅能够在某些应用领域中取代准分子激光器,而且它们的低操作成本和高可靠性等优点毫无疑问将促进紫外微加工应用市场的飞跃和产品多样化的发展。光束的衍射现象是限制加工部件最小尺寸的主要因素,最小可达到的聚焦点的直径随着波长的增加而线性增加。紫外光加工材料过程称为“光蚀”效应,高能量的光子直接破坏材料的化学键是“冷”处理过程,热影响区域微乎其微:相比之下,可见光和红外激光器利用聚焦到加工部位的热量来熔化材料,热量经过传导会影响到周围的材料,产生热影响区域。良好的聚焦性能和冷处理两个优点结合在一起,使得紫外激光器可以加工极其微小的部件;不仅如此,由于大多数材料都能够有效地吸收紫外光,从而紫外激光器有更高的灵活性和更广的应用场合,可以被用来加工红外和可见光激光器加工不了的材料。 激光技术和产业正向着全固化和超短波长,微加工,高可靠性等方向发展,而且其发展前景是不可限量的,无论是围绕激光技术展开的应用还是其它技术中蕴涵的激光技术,激光技术必将是光电产业的核心,武汉·中国光谷有着最重要激光人才优势,而且武汉一直是中国激光产业基地,要进行具有规模效益的产业化发展,还需要有更好的外部环境和政策。政府可以加强基础设施环境支撑,给企业提供广阔的发展空间。加速技术创新和提高对人力资源的重视,建立全方位、多层次的光电人才教育体系,为光电产业发展提供高素质后备军。建立和完善适应光电产业从业人员发展需要的终生教育体系。协调整合光电科技研发资源,形成产业发展的强大技术源头。制定吸引人才的政策措施,鼓励企业通过联合攻关,双向交流等多种形式吸引人才。创造良好的商业服务环境支撑。建立高效的行政管理体制。形成良好的投融资机制。建立风险投资机制,制定优惠政策,吸引国内外风险投资;组织融资推介活动,促进金融资本与技术的结合。培育完善的中介服务机构,建立规范的市场体系,保护知识产权等。 作为激光企业,在外部环境的支持下,必须不断的完善自身素质,提高企业的技术水平和市场判断能力,加快新产品的开发周期,这样才能在中国加入WTO组织后得到进一步的发展。要想在21世纪尖端科技较量中夺魁,主要在于能否取得光电子技术及产业发展中的主动权。对于激光企业,如果可以在技术上获得优先,在产品上重视产业化及规模化生产技术的研究,强化工艺技术,规格化生产,注意质量及可靠性,是可以在新环境和新技术中获得成功的。 |
【温馨提示】本频道长期接受投稿,内容可以是:
1.行业新闻、市场分析。 2.新品新技术(最新研发出来的产品技术介绍,包括产品性能参数、作用、应用领域及图片); 3.解决方案/专业论文(针对问题及需求,提出一个解决问题的执行方案); 4.技术文章、白皮书,光学软件运用技术(光电行业内技术文档);
如果想要将你的内容出现在这里,欢迎联系我们,投稿邮箱:service@opticsky.cn
1.行业新闻、市场分析。 2.新品新技术(最新研发出来的产品技术介绍,包括产品性能参数、作用、应用领域及图片); 3.解决方案/专业论文(针对问题及需求,提出一个解决问题的执行方案); 4.技术文章、白皮书,光学软件运用技术(光电行业内技术文档);
如果想要将你的内容出现在这里,欢迎联系我们,投稿邮箱:service@opticsky.cn
文章点评