نظرة عامة على تطور صناعة الليزر والاتجاهات المستقبلية

① التصنيف حسب متوسط ​​الكسب

وفقًا لوسائط الكسب المختلفة، يمكن تقسيم الليزر إلى الحالة الصلبة (بما في ذلك الحالة الصلبة وأشباه الموصلات والألياف والهجينة) والليزر السائل والليزر الغازي وما إلى ذلك.

الليزرمصدريكتب	كسب وسائل الإعلام	الميزات الرئيسية
مصدر ليزر الحالة الصلبة	المواد الصلبة، أشباه الموصلات، الألياف البصرية، الهجين	استقرار جميل، طاقة عالية، تكلفة صيانة منخفضة، مناسبة للتصنيع
مصدر الليزر السائل	السوائل الكيميائية	نطاق الطول الموجي اختياري، ولكن الحجم كبير وتكلفة الصيانة عالية
مصدر ليزر الغاز	الغازات	مصدر ضوء ليزر عالي الجودة، ولكن بحجم أكبر وتكاليف صيانة أعلى
مصدر ليزر إلكتروني حر	شعاع الإلكترون في مجال مغناطيسي معين	يمكن تحقيق إنتاج ليزر عالي الجودة وعالي الجودة، لكن تكنولوجيا التصنيع وتكاليف الإنتاج مرتفعة جدًا

نظرًا للاستقرار الجيد والطاقة العالية وتكلفة الصيانة المنخفضة، فإن تطبيق ليزر الحالة الصلبة يتمتع بميزة مطلقة.

من بين أشعة الليزر ذات الحالة الصلبة، تتميز أشعة ليزر أشباه الموصلات بمزايا الكفاءة العالية، والحجم الصغير، والعمر الطويل، وانخفاض استهلاك الطاقة، وما إلى ذلك. فمن ناحية، يمكن تطبيقها مباشرة كمصدر أساسي للضوء ودعم معالجة الليزر، والطبية، تطبيقات الاتصالات والاستشعار والعرض والمراقبة والدفاع، وأصبحت أساسًا مهمًا لتطوير تكنولوجيا الليزر الحديثة ذات الأهمية التنموية الإستراتيجية.

من ناحية أخرى، يمكن أيضًا استخدام ليزر أشباه الموصلات كمصدر ضوء ضخ أساسي لأشعة الليزر الأخرى مثل ليزر الحالة الصلبة وليزر الألياف، مما يعزز بشكل كبير التقدم التكنولوجي في مجال الليزر بأكمله. وقد أدرجتها جميع الدول المتقدمة الكبرى في العالم في خططها التنموية الوطنية، مما قدم دعمًا قويًا وحقق تنمية سريعة.

② وفقا لطريقة الضخ

يمكن تقسيم الليزر إلى ليزر يتم ضخه كهربائيًا، وضخه ضوئيًا، وضخه كيميائيًا، وما إلى ذلك وفقًا لطريقة الضخ.

يشير الليزر الذي يتم ضخه كهربائيًا إلى أشعة الليزر المثارة بالتيار، ويتم تحفيز ليزر الغاز في الغالب عن طريق تفريغ الغاز، بينما يتم تحفيز ليزر أشباه الموصلات في الغالب عن طريق حقن التيار.

جميع أجهزة ليزر الحالة الصلبة والليزر السائل تقريبًا عبارة عن ليزر مضخات بصرية، ويتم استخدام ليزر أشباه الموصلات كمصدر ضخ أساسي لليزر المضخة الضوئية.

يشير الليزر الذي يتم ضخه كيميائيًا إلى الليزر الذي يستخدم الطاقة المنبعثة من التفاعلات الكيميائية لإثارة مادة العمل.

③التصنيف حسب وضع التشغيل

يمكن تقسيم الليزر إلى ليزر مستمر وليزر نبضي وفقًا لطريقة تشغيله.

تتمتع أجهزة الليزر المستمرة بتوزيع ثابت لعدد الجزيئات عند كل مستوى من مستويات الطاقة ومجال الإشعاع في التجويف، ويتميز تشغيلها بإثارة مادة العمل وإخراج الليزر المقابل بطريقة مستمرة على مدى فترة طويلة من الزمن. . يمكن لليزر المستمر أن يصدر ضوء الليزر بشكل مستمر لفترة أطول من الوقت، ولكن التأثير الحراري يكون أكثر وضوحًا.

يشير الليزر النبضي إلى المدة الزمنية التي يتم فيها الحفاظ على طاقة الليزر عند قيمة معينة، وإخراج ضوء الليزر بطريقة متقطعة، مع الخصائص الرئيسية للتأثير الحراري الصغير وإمكانية التحكم الجيدة.

④ التصنيف حسب الطول الموجي الناتج

يمكن تصنيف الليزر حسب الطول الموجي إلى ليزر الأشعة تحت الحمراء، والليزر المرئي، والليزر فوق البنفسجي، والليزر فوق البنفسجي العميق، وما إلى ذلك. يختلف نطاق الطول الموجي للضوء الذي يمكن أن تمتصه المواد الهيكلية المختلفة، لذلك هناك حاجة إلى أشعة ليزر ذات أطوال موجية مختلفة للمعالجة الدقيقة للمواد المختلفة أو لسيناريوهات التطبيق المختلفة.يعد ليزر الأشعة تحت الحمراء والليزر فوق البنفسجي أكثر أنواع الليزر استخدامًا. تُستخدم أشعة الليزر تحت الحمراء بشكل أساسي في "المعالجة الحرارية"، حيث يتم تسخين المواد الموجودة على سطح المادة وتبخيرها (تبخرها) لإزالة المادة؛ في معالجة المواد غير المعدنية ذات الأغشية الرقيقة، وقطع رقائق أشباه الموصلات، وقطع الزجاج العضوي، والحفر، ووضع العلامات وغيرها من المجالات، والطاقة العالية في مجال معالجة المواد غير المعدنية ذات الأغشية الرقيقة، وقطع رقائق أشباه الموصلات، وقطع الزجاج العضوي، والحفر، ووضع العلامات، وما إلى ذلك، تقوم فوتونات الأشعة فوق البنفسجية عالية الطاقة بكسر الروابط الجزيئية مباشرة على سطح المواد غير المعدنية، بحيث يمكن فصل الجزيئات عن الجسم، ولا تنتج هذه الطريقة تفاعلًا حراريًا عاليًا، لذلك يطلق عليها عادةً "البرد" يعالج". 

بسبب الطاقة العالية لفوتونات الأشعة فوق البنفسجية، من الصعب توليد ليزر UV مستمر عالي الطاقة عن طريق مصدر إثارة خارجي، لذلك يتم إنشاء ليزر الأشعة فوق البنفسجية بشكل عام عن طريق تطبيق طريقة تحويل تردد التأثير غير الخطي للمواد البلورية، لذلك يستخدم التيار على نطاق واسع المجال الصناعي لليزر فوق البنفسجي هو بشكل رئيسي ليزر الأشعة فوق البنفسجية ذو الحالة الصلبة.

(4) سلسلة الصناعة 

المرحلة الأولية لسلسلة الصناعة هي استخدام المواد الخام لأشباه الموصلات والمعدات المتطورة وملحقات الإنتاج ذات الصلة لتصنيع نوى الليزر والأجهزة الإلكترونية الضوئية، والتي تعد حجر الزاوية في صناعة الليزر ولها عتبة وصول عالية. منتصف سلسلة الصناعة هو استخدام رقائق الليزر الأولية والأجهزة الإلكترونية الضوئية والوحدات والمكونات البصرية وما إلى ذلك كمصادر مضخات لتصنيع وبيع أنواع الليزر المختلفة، بما في ذلك ليزر أشباه الموصلات المباشر، وليزر ثاني أكسيد الكربون، وليزر الحالة الصلبة، ليزر الألياف، وما إلى ذلك؛ تشير الصناعة النهائية بشكل أساسي إلى مجالات تطبيق أشعة الليزر المختلفة، بما في ذلك معدات المعالجة الصناعية، وLIDAR، والاتصالات البصرية، والتجميل الطبي وغيرها من صناعات التطبيقات.