自從1960年第一臺紅寶石激光器誕生至今，激光行業(yè)雖然未曾像半導體行業(yè)那樣經(jīng)歷了快速發(fā)展，但是人類對激光技術(shù)的探索從未止步。

經(jīng)歷了六十多年的發(fā)展，激光器的種類，已經(jīng)從最初的固體激光器，發(fā)展出了氣體激光器、半導體激光器、光纖激光器、碟片激光器等多種品類，每種激光器都在自身技術(shù)、性能方面不斷發(fā)展創(chuàng)新，在能量、光束質(zhì)量和穩(wěn)定性等方面，始終在向著更高的臺階邁進。

在繼光纖激光器技術(shù)迅猛發(fā)展，為激光產(chǎn)業(yè)以及工業(yè)應用領域帶來了堪稱革命性的突破之后，半導體激光器技術(shù)也開始迎來快速發(fā)展。近年來，全球半導體激光器市場規(guī)模穩(wěn)步提升。Laser Focus World的報道顯示，2021年全球半導體激光器市場規(guī)模已達到79.46億美元，同比增長18.17%，2022年市場規(guī)模約為87.0億美元。

半導體激光器作為一種極具潛力的激光技術(shù)，它不僅是光纖激光器中最重要的泵浦產(chǎn)品，而且也在向著直接應用不斷探索，特別是在工業(yè)加工領域，如果能夠直接應用，無疑擁有明顯的效率優(yōu)勢。目前已經(jīng)有像LaserLine、凱普林等一眾企業(yè)在致力于半導體激光器的直接應用。

電動汽車的火爆發(fā)展，催生了動力電池制造市場，而動力電池中大量銅材的使用帶來的加工需求，帶動了高功率藍光半導體激光器的發(fā)展。相比于紅外光，銅對藍光有著更高的吸收率，是銅焊接、增材制造等加工的理想光源。進一步提高藍光半導體激光器的輸出功率、并改善光束質(zhì)量，能實現(xiàn)更高效的銅加工。最近，廠商們?nèi)〉玫耐黄谱屓诵老�，比如，�?月底剛剛結(jié)束的德國慕尼黑激光展上，Laserline展示了功率高達4kW的LDM藍光激光器；Nuburu推出了1kW高亮度藍光激光器；國內(nèi)的硬科院也在不斷優(yōu)化藍光結(jié)合紅外光的銅焊接方案。

另外，當下發(fā)展比較火爆的自動駕駛、消費電子產(chǎn)品中的3D傳感等應用，是VCSEL半導體激光器的重要應用市場，VCSEL技術(shù)和市場也開始迅速發(fā)展，比如通快集成光電二極管的VCSEL實現(xiàn)了諸如眼動跟蹤等眾多傳感功能。一家名為IMARC Group的市場研究公司預計，到2028年VCSEL市場規(guī)模將達到45億美元，2023-2028年間的復合年均增長率（CAGR）達17.4%。

超快是另一個備受關注的技術(shù)領域，它代表著激光精密加工技術(shù)的最前沿。近年來，隨著制造業(yè)對精密制造的需求不斷增多，超快激光作為真正“鋒利的冰冷之刀”，迎來了大顯身手的廣闊舞臺，在切割、鉆孔、標記、表面結(jié)構(gòu)化等眾多精細加工應用中游刃有余。

在技術(shù)參數(shù)層面，超快激光的脈沖寬度越來越短，從納秒、皮秒發(fā)展到飛秒，波段范圍也覆蓋了紅外、綠光和紫外。曾幾何時，飛秒激光器還只是實驗室中的物件，現(xiàn)在已經(jīng)走向了真實的工業(yè)應用場所。業(yè)界依然在繼續(xù)不斷挑戰(zhàn)著更短的波長、更短的脈寬，30W、50W的紫外飛秒激光器已經(jīng)付諸使用，比如用于一些熱敏材料的高質(zhì)量切割。

半導體制造是激光技術(shù)的一個重要應用市場。作為眾多行業(yè)的支柱性產(chǎn)業(yè)，半導體制造始終位于制造業(yè)金字塔是最頂端。近年來，因為一些眾所周知的原因，國家開始大力發(fā)展半導體產(chǎn)業(yè)，激光技術(shù)迎來了更廣泛的半導體市場。在晶圓制造領域，激光可用于刻圖、晶圓劃片、晶圓標記等諸多應用，尤其是針對化合物半導體晶圓，如價格昂貴的砷化鎵（GaAs）晶圓、氮化鎵（GaN）晶圓，紫外激光能夠?qū)崿F(xiàn)邊緣光滑、筆直、無碎片的切口，提升材料利用率。在碳化硅（SiC）半導體晶圓的制造中，激光可用于晶圓打標、背金去除、激光隱形改質(zhì)切割等制程中。

光刻機堪稱是半導體制造業(yè)皇冠上的明珠。光刻機是晶圓制造的核心設備，目前全球能提供光刻機的企業(yè)屈指可數(shù)。光刻機中使用的光源，是紫外激光器、深紫外激光器或極紫外激光器。我國在遭遇芯片“卡脖子”之痛后，加速了光刻機攻關，激光行業(yè)的很多同人們正在為此不懈努力，盡管道阻且長，我們依然相信行則將至，期待著早日迎來好消息！

除了半導體晶圓制造應用外，激光在整個泛半導體領域，包括集成電路、平板顯示、LED、太陽能電池、分立器件等細分產(chǎn)業(yè)，都有著越來越廣泛的應用。

激光，正成為工業(yè)智能制造領域不可或缺的一種萬能型加工利器，它不僅是最鋒利的刀，也可以是最精密、最“溫柔”的刀，能夠在周邊材料“毫無知覺”的情況下完成加工任務。

中國作為全球重要的制造中心之一，也是激光加工的一個重要應用市場。據(jù)悉，中國激光加工產(chǎn)業(yè)已經(jīng)占據(jù)全球激光加工產(chǎn)業(yè)規(guī)模的半壁江山。中國激光產(chǎn)業(yè)，正在加速發(fā)展進入新的“鉑金十年”，其中國產(chǎn)替代的速度和規(guī)模將繼續(xù)快速提升，熱門的應用賽道會繼續(xù)涌現(xiàn)，當然產(chǎn)品的同質(zhì)化競爭依然會異常劇烈，這其中也自然少不了資本的大量涌入。

7月11-12日慕尼黑上海光博會期間，《激光世界》雜志將攜手慕尼黑展覽（上海）有限公司聯(lián)合舉辦為期兩天的專題研討會，盛邀來自知名大學、科研機構(gòu)的激光專家，以及來自企業(yè)的特約嘉賓，與大家共同交流探討激光技術(shù)領域的最新發(fā)展創(chuàng)新，以及激光技術(shù)如何為泛半導體制造及整個智能制造產(chǎn)業(yè)提供服務。

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文：Rossie