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1、飛秒激光器的 應(yīng)用研究 姓名：周紫雁 班級(jí)：光信 0801 學(xué)號(hào)： 20081182002 綜述 飛秒激光是人類目前在實(shí)驗(yàn)室條件下所能獲得最短脈 沖的技術(shù)手段，它的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)使飛秒激光器及其在各 領(lǐng)域的應(yīng)用倍受關(guān)注，飛秒激光器在高速光通訊、強(qiáng) 場(chǎng)科學(xué)、納米科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用 前景。 通過研究其應(yīng)用現(xiàn)狀，不但可以了解飛秒激光的基本 特性與優(yōu)勢(shì)，還可以將本人的研究成果給各企業(yè)的飛 秒激光器開發(fā)提供參考。 飛秒激光的特性與用途 飛秒激光的 3大特點(diǎn)是超短、超強(qiáng)和高聚焦能力。 其主要應(yīng)用有 3個(gè)方面 （ 1）生物醫(yī)療 （ 2）工業(yè)機(jī)械微加工 （ 3）微電子

2、光學(xué)加工 1 脈沖形式：不 是一直在發(fā)射 的，而是每隔 一段時(shí)間 T發(fā) 射一個(gè)包絡(luò)。 2 脈寬短：每 個(gè)脈沖包絡(luò) 持續(xù)的時(shí)間 只有飛秒量 級(jí)。 3 光譜很寬： 不再是單色 的，而是具 有不同的顏 色成分。 飛秒激光的特性與用途 生物 醫(yī)療： 飛秒激光具有 “冷”加工、能量消耗低、 損傷小、準(zhǔn)確度高、三維空 間上嚴(yán)格定位的優(yōu)點(diǎn)，最大 限度地滿足了生物醫(yī)療的特 殊 要求 。 工業(yè)機(jī)械微加工： 飛秒脈沖 作用時(shí)間極短，熱效應(yīng)小幾 乎可以忽略，因而可以大大 提高加工精度，如此可以實(shí) 現(xiàn) 很多 精密 的 加工，如加工 孔徑的熔融區(qū)；可以實(shí)現(xiàn)多 材料，如金屬、半導(dǎo)體、透 明材料的微機(jī)械加工、雕

3、刻 ； 微電子光學(xué)加工 由于集成化 電子器件的廣泛應(yīng)用， 光電 器件的微型化是當(dāng)前光通信 領(lǐng)域研究的前沿和熱點(diǎn)。近 年來(lái)，相比傳統(tǒng)的光電技術(shù)， 飛秒激光微加工技術(shù)將成為 新一代光電器件的制造技術(shù)。 飛秒激光器技術(shù)的國(guó)際應(yīng)用 全球飛秒激光器（包括配套設(shè)備）應(yīng)用范圍主要可劃 分為三大區(qū)域：美國(guó)（包括北美）占 58%，歐洲占 25%，日本及太平洋地區(qū)占 17%。 2010年以來(lái)，全 球接近 85%的飛秒激光器技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用主要集中在 光通信與光存儲(chǔ)、激光材料加工與激光醫(yī)療與診斷這 三大陣營(yíng)。而飛秒激光最常見的應(yīng)用案例就在于醫(yī)療 方面。 飛秒激光器的生產(chǎn)商主要集中在美國(guó)，廣為了解的主 要有：

4、美國(guó)相干公司 、 美國(guó)的 Thorlab公司 。 飛秒 激光器 技術(shù)的中國(guó)應(yīng)用 技術(shù)研發(fā)與生產(chǎn) 情況 ： 國(guó)內(nèi) 已出現(xiàn)多家從事研制、生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)激光器和 激光加工設(shè)備的研發(fā)機(jī)構(gòu)和企業(yè)。至今已有 5個(gè)國(guó)家級(jí) 激光技術(shù)研究中心， 10多個(gè)產(chǎn)品研發(fā)機(jī)構(gòu) 。 但是 與 國(guó)際上激光加工系統(tǒng)相比，我國(guó)的激光加 工系統(tǒng)差距甚大，僅占全球銷售額的 2%左右。主要表 現(xiàn)為：高檔激光加工系統(tǒng)很少，甚至沒有；主力激光 器不過關(guān)；微細(xì)激光加工裝備缺口較大等 。 而在飛秒 激光器方面，我國(guó)的公司往往都已引進(jìn)或者代理為主， 很少自己研發(fā)以及生產(chǎn)飛秒激光器。 應(yīng)用情況： 國(guó)內(nèi)飛秒激光微加工基本上停

5、留在實(shí)驗(yàn)室研究階段，真正用 于超快、微加工領(lǐng)域?qū)嶋H生產(chǎn) 的極 少。 飛秒激光 主要 應(yīng)用集 中在 在在 醫(yī)療 器械方面， 如全 程飛秒激光屈光手術(shù)，在各家 大型眼科醫(yī)院都有所應(yīng)用 ， 所 以我就對(duì)這個(gè)案例 進(jìn)行 詳細(xì)的 分析 。 。 飛秒激光器中國(guó)市場(chǎng) 案例調(diào)查 對(duì)于南京愛爾眼科進(jìn)行了調(diào)查。 根據(jù)調(diào)查分析： 南京的飛秒激光潛在患者約 19.6-27.7萬(wàn)人，按照每 臺(tái)手術(shù) 1.2萬(wàn)元計(jì)算，飛秒激光的 潛在 容量可達(dá) 14- 33.2億元， 應(yīng)用前景所帶來(lái)的效益 巨大。但目前，眼 科醫(yī)院如南京愛爾眼科醫(yī)院的飛秒激光設(shè)備仍然供應(yīng) 不足，若企業(yè)充分利用技術(shù)優(yōu)勢(shì)和資金優(yōu)勢(shì)為醫(yī)院配 置飛

6、秒激光設(shè)備，將進(jìn)一步豐富從普通 LASIK到高 端 LASIK的多種術(shù)式，為患者提供多元化的選擇， 特別是滿足中高端患者的潛在需求，增強(qiáng)醫(yī)院的技術(shù) 地位和盈利能力 。 案例調(diào)查 -問卷結(jié)果 結(jié)論 就 生產(chǎn)方面來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)現(xiàn)在還不具備大規(guī)模生產(chǎn)飛秒激光 器的技術(shù)，主要是由于我國(guó)的科研技術(shù)不夠，以及科研部 門與生產(chǎn)企業(yè)掛鉤不明確銜接不足，不能將先進(jìn)的的科研 技術(shù)快速的運(yùn)用到生產(chǎn)實(shí)際中。另外美國(guó)日本德國(guó)的飛秒 激光器生產(chǎn)已經(jīng)在世界范圍內(nèi)占有了較大 的份額 ，并且有 忠實(shí)的客戶群體，若我國(guó)飛秒激光器生產(chǎn)廠家有意向在國(guó) 際立足的話也是較為吃力 的 。 就 應(yīng)用領(lǐng)域 來(lái)說(shuō) ，在精密加工方面，較之生物醫(yī)學(xué)來(lái)說(shuō)， 應(yīng)用較少，主要是由于一些關(guān)鍵技術(shù)沒有解決，但 可以 肯 定 是 ，隨著工業(yè)需求的擴(kuò)大和技術(shù)的進(jìn)步，飛秒激光微加 工技術(shù)將會(huì)變得越來(lái)越成熟，它將會(huì)不斷地開辟新的研究 領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景 。 不論是目前應(yīng)用廣泛的眼科 手術(shù)方面還是其他機(jī)械加工方面，飛秒激光器都具有廣泛 的前景 、 開發(fā)需求與潛在效益。 謝謝 !