激光是二十世紀繼核能、半導體、計算機后又一重大發明，并憑借其良好的單色性、方向性、亮度等特質被廣泛應用于工業制造、生物醫療等領域，被譽為“最快的刀”、“最準的尺”、“最亮的光”。自激光技術發明以來，全球激光行業快速發展，激光技術成為眾多領域的重要支撐技術之一。那么，什么是激光？接下來會為大家進行詳細介紹。

激光的產生

激光又名“鐳射”它的全名是“受激輻射光放大”。

1917年愛因斯坦提出“受激發射”理論，一個光子使得受激原子發出一個相同的光子基礎。1960年美國加利福尼亞州休斯航空公司實驗室的研究員梅曼發明了世界上第一臺紅寶石激光器。1961年中國第一臺激光器誕生于王大珩領導的長春光機所。1965年貝爾實驗室發明了第一臺YAG（固體）激光器。某些物質原子中的粒子受光或電的激發，由低能級的原子躍遷為高能級原子，當高能級原子的數目大于低能級原子的數目，并由高能級躍遷回低能級時，就放射出相位、頻率、方向等完全相同的光，這種光叫做激光。

當泵浦光照射時，基態離子吸收特定波長的光躍遷到E3能級，隨后迅速通過無輻射躍遷躍遷到E2能級，在這個能級上可以聚集較多的離子。當外界泵浦足夠強的時候，會在E2能級和E1能級間形成粒子數反轉，即E2能級上離子數量比E1能級多。在實現粒子數反轉后，每一個能量為hν的外來光子都將激發E2能級上的一個原子使其躍遷到基態，同時釋放一個能量為hν的光子，光子總能量不斷倍增，從而實現了受激輻射放大（增益）過程。

什么是激光器

激光器是激光的發生裝置，主要由泵浦源、增益介質、諧振腔等組成。泵浦源為激光器的激發源，諧振腔為泵浦光源與增益介質之間的回路，增益介質指可將光放大的工作物質。在工作狀態下增益介質通過吸收泵浦源提供的能量，經諧振腔振蕩選模輸出激光。激光器是激光加工裝備的核心部件，在激光加工裝備的成本構成中具有舉足輕重的地位。激光器按照工作物質、輸出波段和輸出類型可分為許多種類。

激光器按工作物質可分為固體激光器（紅寶石Al2O3 ，釔鋁石榴石激光器）、液體激光器（染料激光器）、氣體激光器（氦氖激光器，氬離子激光器等）、半導體激光器、光纖激光器、自由電子激光器。按輸出波段可將激光器分為遠紅外激光器、中紅外激光器、近紅外激光器、可見激光器、近紫外激光器、真空紫外激光器。按輸出類型可分為：連續波激光器、準連續激光器、短脈沖激光器、超短脈沖激光器。

激光技術的發展與應用

激光技術作為現代制造業的先進技術之一，具有傳統加工方式所不具有的高精密、高效率、低能耗、低成本等優點，在加工材料的材質、形狀、尺寸和加工環境等方面有較大的選擇空間，能較好地解決因材質不同而引發的加工、精煉等方面的技術問題。隨著激光器技術和激光微加工應用技術不斷發展，激光加工技術能夠在更多領域替代傳統機械加工，激光精細微加工則憑借其精度更高、柔韌性更強、熱效應更小、適用面更廣等優點，逐漸成為了高端制造領域的核心加工技術。

在激光應用方面，激光技術可以廣泛應用于切割、焊接、鉆孔、打標、雕刻、測量、診斷等領域，我國的產業升級已是箭在弦上，在微焊接、精密測量、生物醫療診斷、芯片制造多個領域對激光技術的需求在不斷攀升，激光技術進入高速發展的新進程。從激光行業的發展來看，激光技術已經廣泛地應用于消費電子、3D打印、半導體、新能源、顯示、生物醫療、激光檢測等領域，國內的許多企業已經具備了和國外企業一較高下的實力，在國際激光產業領域的影響力也越來越強。

總而言之，激光已經在某些領域發揮了至關重要且不可替代的作用，越來越多的行業領域開始重視激光技術的應用，這就使得國內的激光產業公司不斷加強在激光技術研發領域的投入，激光產業領域的競爭也愈來愈激烈。對于我國激光產業發展而言，這無疑是一個積極的信號，在此背景下，我們可以更快的縮小與國際同行間的差距，填補自己的技術空缺，為我國科學技術的發展提供重要的技術支撐。

編輯：黃飛