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什么是半導(dǎo)體激光器

半導(dǎo)體激光器是20 世紀(jì)60 年代發(fā)展起來(lái)的一種激光器，以半導(dǎo)體材料作為工作物質(zhì)。從20 世紀(jì)70 年代末開(kāi)始，半導(dǎo)體激光器明顯向著兩個(gè)方向發(fā)展，一類是以傳遞信息為目的的信息型激光器， 另一類是以直接使用輸出激光的光功率為目的的功率型激光器。

半導(dǎo)體激光器工作原理是采用注入電流的激勵(lì)方式，將注入電流的電能通過(guò)半導(dǎo)體材料實(shí)現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換，輸出激光。半導(dǎo)體激光器可作為光纖激光器、固體激光器的泵浦源，也可用于制作直接半導(dǎo)體激光器，作為光源應(yīng)用到材料加工、激光醫(yī)療、激光雷達(dá)等領(lǐng)域。

直接半導(dǎo)體激光器由光纖耦合半導(dǎo)體激光器模塊、 合束器件、 激光傳能光纜、 電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及機(jī)械結(jié)構(gòu)等構(gòu)成， 在電源系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)和監(jiān)控下實(shí)現(xiàn)激光輸出。

半導(dǎo)體激光器市場(chǎng)規(guī)模

隨著半導(dǎo)體激光器技術(shù)的快速發(fā)展和突破， 半導(dǎo)體激光器產(chǎn)品質(zhì)量、波長(zhǎng)范圍和輸出功率正在迅速提高，產(chǎn)品種類日益豐富，應(yīng)用到激光加工、3D 打印、激光雷達(dá)、生命科學(xué)與健康和紅外照明與顯示等的許多方面。

高功率半導(dǎo)體激光器具有體積小、重量輕、電光轉(zhuǎn)換效率高、性能穩(wěn)定、可靠性高和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)顯露出其在激光器領(lǐng)域中的主導(dǎo)地位， 成為光電行業(yè)中最有發(fā)展前途的領(lǐng)域之一。

據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《半導(dǎo)體激光產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，全球半導(dǎo)體激光器市場(chǎng)規(guī)模較大，預(yù)計(jì)將由2014 年的42．12億美元增加到2018 年的56．16 億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為7．46％。

2014－2018年全球半導(dǎo)體激光器市場(chǎng)規(guī)模

目前，我國(guó)除了半導(dǎo)體激光音像設(shè)備已形成較大規(guī)模，其他半導(dǎo)體激光應(yīng)用市場(chǎng)與國(guó)外相比尚存在較大的差距，我國(guó)半導(dǎo)體激光產(chǎn)業(yè)面臨著較大的發(fā)展空間。

應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

半導(dǎo)體激光器是成熟較早、進(jìn)展較快的一類激光器，由于它的波長(zhǎng)范圍寬，制作簡(jiǎn)單、成本低、易于大量生產(chǎn)，并且由于體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)，因此，品種發(fā)展快，應(yīng)用范圍廣，目前已超過(guò)300種。

半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用范圍覆蓋了整個(gè)光電子學(xué)領(lǐng)域，已成為當(dāng)今光電子科學(xué)的核心技術(shù)。半導(dǎo)體激光器在激光測(cè)距、激光雷達(dá)、激光通信、激光模擬武器、激光警戒、激光制導(dǎo)跟蹤、引燃引爆、自動(dòng)控制、檢測(cè)儀器等方面獲得了廣泛的應(yīng)用，形成了廣闊的市場(chǎng)。

技術(shù)進(jìn)展較快

我國(guó)的半導(dǎo)體激光器技術(shù)早期與國(guó)外發(fā)展同步，但是長(zhǎng)期受制于產(chǎn)業(yè)發(fā)展滯后的影響，一直徘徊在科學(xué)研究的范疇。直到新世紀(jì)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步，作為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的半導(dǎo)體激光器行業(yè)也得到了巨大提升。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和成熟，我國(guó)建立了完備的專利制度，專利的狀況現(xiàn)在已經(jīng)能夠在一定程度上反映技術(shù)的發(fā)展水平。

截至目前，我國(guó)半導(dǎo)體激光行業(yè)累計(jì)相關(guān)專利27890件，數(shù)量眾多。整體來(lái)看，我國(guó)半導(dǎo)體激光專利公開(kāi)數(shù)量呈波動(dòng)上升的趨勢(shì)。2016年，半導(dǎo)體激光專利公開(kāi)數(shù)量達(dá)2692件；2017年，我國(guó)半導(dǎo)體激光相關(guān)專利公開(kāi)數(shù)量為2545件?？傮w來(lái)看，2011年以來(lái)，公開(kāi)專利數(shù)量處于走高的形式。

從專利申請(qǐng)類型來(lái)看，電氣元件領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)數(shù)量最多，為15802件，是我國(guó)半導(dǎo)體激光行業(yè)熱門應(yīng)用領(lǐng)域；其次是測(cè)量、測(cè)試領(lǐng)域，半導(dǎo)體激光相關(guān)專利申請(qǐng)數(shù)量為4465件，其余類別半導(dǎo)體激光相關(guān)專利申請(qǐng)數(shù)量均少于4000件。