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レーザー装置産業の研究: 潜在的な成長余地が大きく、多くの下流分野で産業の発展が加速されるだろう

1、 業界は短期的には製造サイクルに応じて変動するが、長期的な継続的な浸透により規模の成長を促進する
(1) レーザー業界チェーンおよび関連上場企業
レーザー産業チェーン: レーザー産業チェーンの上流は、レーザー産業の基礎である、半導体材料で作られたレーザーチップと光電子デバイス、ハイエンド機器、および関連する生産アクセサリです。
産業チェーンの真ん中では、上流のレーザーチップと光電子デバイス、モジュール、光学部品などが、あらゆる種類のレーザーの製造と販売に使用されます。下流はレーザー機器インテグレーターであり、その製品は最終的には先端製造、医療健康、科学研究、自動車用途、情報技術、光通信、光ストレージ、その他多くの分野で使用されます。
レーザー産業の発展の歴史:
1917 年にアインシュタインは誘導放射の概念を提唱し、レーザー技術はその後 40 年間で理論的には徐々に成熟しました。
1960 年に最初のルビー レーザーが誕生しました。その後、あらゆる種類のレーザーが次々に登場し、業界は用途拡大の段階に入りました。
20 世紀以降、レーザー産業は急速な発展段階に入りました。 「中国レーザー産業発展報告」によると、中国のレーザー機器の市場規模は2010年から2020年にかけて97億元から692億元に増加し、CAGRは約21.7%となった。
(2) 短期的には製造サイクルにより変動します。長期的には普及率が高まり、新たな用途が拡大
1. レーザー産業は下流に広く分布しており、短期的には製造業に応じて変動します。
レーザー産業の短期的な繁栄は製造業と深く関係しています。
レーザー機器の需要は下流企業の資本支出から生じますが、これは企業の資本支出の能力と意欲に影響されます。具体的な影響要因には、企業の利益、設備稼働率、企業の外部資金調達環境、業界の将来見通しに対する期待などが含まれます。
一方、レーザー装置は代表的な汎用装置であり、下流の自動車、鉄鋼、石油、造船などの業界に広く普及しています。レーザー産業全体の繁栄は製造業と密接に関係しています。
業界の歴史的変動の観点から見ると、レーザー業界は 2009 年から 2010 年、2017 年の第 2 四半期、2018 年の第 1 四半期と 2 回の大幅な成長を経験しました。これは主に製造業のサイクルと最終製品のイノベーション サイクルに関連しています。
現在、製造業のサイクルは好況期にあり、産業用ロボットや金属切削工作機械などの販売は高水準で推移しており、レーザー業界も旺盛な需要期にあります。
2. 長期的には浸透性の向上と新たな用途の拡大
レーザー加工は加工効率と品質の面で明らかな利点があり、製造業の変革と高度化が業界の発展を促進します。レーザー加工とは、加工対象物にレーザーの焦点を合わせ、加工目的を達成するために対象物を加熱、溶融、蒸発させることです。
従来の加工方法と比較して、レーザー加工には次の 3 つの主な利点があります。
(1) レーザー加工パスはソフトウェアで制御できます。
(2)レーザー加工の精度が極めて高い。
(3) レーザー加工は非接触加工に属し、切断材料のロスが少なく、加工品質が優れています。
レーザー加工は加工効率や加工効果などにおいて明らかな利点を示しており、インテリジェント製造の一般的な方向性と一致しています。製造業の変革と高度化により、従来の処理から光学処理への置き換えが促進されています。

(3) レーザー技術と産業発展動向
レーザー発光原理:
レーザーとは、フィードバック共鳴の収集と放射増幅を通じて狭い周波数の光放射ラインによって生成されるコリメートされた単色かつコヒーレントな指向性ビームを指します。
レーザーはレーザーを生成するための中心的なデバイスであり、主に励起源、作動媒体、共振空洞の 3 つの部分で構成されます。作業中、励起源は作業媒体に作用し、ほとんどの粒子が高エネルギーレベルの励起状態になり、粒子数の反転が形成されます。光子の入射後、高エネルギーレベルの粒子は低エネルギーレベルに遷移し、入射光子と同じ光子を多数放出します。
共振器の横軸とは異なる伝播方向を持つ光子は共振器から脱出しますが、同じ方向の光子は共振器内を往復して誘導放射プロセスを継続させ、レーザービームを形成します。

作動媒体:
利得媒体とも呼ばれ、粒子数反転を実現し、光の誘導放射線増幅効果を発生させるために使用される物質を指します。作動媒体によって、レーザーが放射できるレーザー波長が決まります。形状の違いにより、固体(結晶、ガラス)、気体(原子ガス、イオン化ガス、分子ガス)、半導体、液体、その他の媒体に分けることができます。

ポンプ源:
作動媒体を刺激し、活性化された粒子を基底状態から高エネルギーレベルまでポンプアップして、粒子数の反転を実現します。エネルギーの観点から見ると、ポンピングプロセスは、外界がエネルギー (光、電気、化学、熱エネルギーなど) を粒子システムに提供するプロセスです。
光励起、ガス放電励起、化学機構、核エネルギー励起などに分けることができます。

共鳴空洞:
最も単純な光共振器は、活性媒体の両端に 2 つの高反射率ミラーを適切に配置することです。そのうちの 1 つは全ミラーであり、すべての光を媒体に反射してさらに増幅します。もう 1 つは、出力ミラーとしての部分反射および部分透過のリフレクターです。側面境界が無視できるかどうかに応じて、共振器は開放空洞、密閉空洞、ガス導波路空洞に分けられます。


投稿日時: 2022 年 11 月 8 日