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百年激光发展史:追逐一束光的记忆

来源:激光制造网

  发布:rongpuiwing

关键词:激光发展史

2018-06-20

 【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众多领域广泛应用

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

中国激光工程应用市场动向已成为全球激光产业发展的风向标

2017年是中国的实体经济尤其是制造业转型升级的决战之年

2018年,实体经济将进一步得到提振并呈现向好快速发展势头

2017年我国工业激光与相关产品市场规模达721亿元,同比增长32.6%

未来,将继续呈现出高速增长态势

中国激光产业已成为全民关注度较高的产业

 

 

² 第一阶段(1960-1970)是发展激光器品种、提高激光器性能、探索应用的阶段。没有形成产业,没有形成批量商品,只有实验装置和研制样机。在这个阶段,军事应用的研究开发占很大比重。

² 第二阶段(1970-1980)在应用探索中有重大突破,最重要的是低损耗光纤的突破、激光制导炸弹和火炮激光测距机、激光加工实用化等。

² 第三阶段(1980年到现在)是激光应用辉煌的阶段,形成相当规模的激光光电子产业。

 

1. 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。

2. 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)。

3. 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。

4. 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。

5. 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)。

6. 1961年,中国第一台激光器诞生于王大珩领导的长春光机所。

图片1

7. 1961年,德若凡发明了第一台(氦氖)气体激光器。

图片2 

8. 1961年,激光首次在外科手术中用于杀灭视网膜肿瘤。

9. 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。

10. 1963年,帕特尔(C.Patel)发明了第一台CO2激光器。

11. 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。

12. 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)。

13. 1965年,贝尔实验室发明了第一台YAG激光器。

14. 1966年,研制出遥控脉冲激光多普测速仪。

15. 1968年,开始发展高功率CO2激光器。

16. 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。

17. 1971年,出现了第一台商用1KWCO2激光器。

18. 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。

19. 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。

20. 1975年,IBM投放第一台商用激光打印机。

21. 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。

22. 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。

23. 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。

24. 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”。

25. 1982年,激光加工列为 “七五”“十二五”国家科技重点攻关内容。

26. 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。

27. 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。

28. 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。

29. 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。

30. 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。

31. 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。

32. 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。

33. 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。

34. 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。

35. 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。

36. 1993年,德国首次出现了商用机载激光雷达系统。

37. 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。

38. 1995年,机载激光雷达技术从实验室走向商业化及产业化。

39. 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。

40. 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。

41. 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。

42. 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。

43. 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。

44. 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。

45. 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。

46. 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%。

47. 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。

48. 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。

49. 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。

50. 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。

51. 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。

52. 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。

53. 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。

54. 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。

55. 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。

 

结束语:当下,激光技术已经无处不在,深深扎根于各行各业。当下激光加工技术的发展方向是,思考如何让激光加工技术与传统产业交叉融合。为提升我国制造业竞争力,推进产业转型升级,国务院于 2015 年 5 月发布了《中国制造 2025》,提出要加快制造业绿色改造升级,加快应用清洁高效铸造、锻压、焊接、表面处理、切削等加工工艺,实现绿色生产。激光技术在制造加工工艺方面节能、清洁、高效的独特优势,将助力国家推动先进制造、增材制造、绿色制造发展。