省科学院激光研究所项目投资立项建议书

目录

第一章总论...........................................................................3

第一节项目名称及承办单位...........................................................3

第二节可行性研究的依据.............................................................4

第三节可行性研究的范围.............................................................5

第四节项目简要结论.................................................................6

第五节主要技术经济指标.............................................................7

第二章项目提出背景及建设必要性.......................................................9

第一节济宁市高新区概况.............................................................9

第二节项目提出的背景..............................................................13

第三节项目建设的必要性............................................................33

第三章项目建设规模与主要建设内容.......................................................38

第一节基地主要功能................................................................38

第二节项目建设规模及内容..........................................................39

第四章建设地点及配套条件............................................................41

第一节建设地点....................................................................41

第二节自然条件....................................................................41

第三节外部配套条件.................................................................43

第五章建设方案......................................................................45

第一节设计指导思想、原则和建设目标................................................45

第二节总平面规划..................................................................46

第三节建筑平面和造型设计........................................................46

第四节土建工程....................................................................47

第五节给排水......................................................................49

第六节采暖、通风..................................................................51

第七节电气设计....................................................................53

第八节弱电设计....................................................................58

第六章环境保护......................................................................60

第一节环境现状及环境保护采用的标准................................................60

第二节主要污染源...................................................................61

第三节污染物治理措施及环境影响评价................................................65

第四节环境影响评价结论.............................................................67

第七章节能.........................................................................68

第一节用能标准和节能规范..........................................................68

第二节能耗状况和能耗指标分析.....................................................70

第三节节能措施和节能效果分析......................................................75

第八章劳动安全卫生及消防............................................................77

第一节劳动安全卫生.................................................................77

第二节消防..........................................................................80

第九章组织机构与劳动定员............................................................81

第一节组织机构....................................................................81

第二节人力资源配置................................................................82

第十章项目实施进度与工程管理........................................................83

第一节项目实施进度................................................................83

第二节工程管理及项目招标..........................................................84

第十一章投资估算与资金筹措..........................................................86

第一节投资估算....................................................................86

第二节资金筹措及资金使用计划......................................................89

第十二章效益评价....................................................................91

第一节社会效益评价................................................................91

第二节经济效益分析................................................................92

第十三章结论及建议..................................................................93

附图：

1、总平面图

2、功能分区图

3、流线分析图

4、东南侧鸟瞰图

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第一章总论

第一节项目名称及承办单位

一、项目名称

山东省科学院激光研究所项目

二、项目承办单位

山东省科学院激光研究所

法人代表：徐**华

山东省科学院激光研究所创建于1978年5月，省属事业单

位。经过30多年的建设，现已发展成为一个以光电检测和测量

技术、无损检测技术和光纤传感技术为主的多学科、综合性科研

机构。目前拥有一个省级重点实验室（山东省光纤传感技术技术

重点实验室X三个省工程技术研究中心（山东省光纤传感工程技

术研究中、山东省无损检测工程技术研究中心和山东省现代光学

仪器工程技术研究中心）和二个省科学院技术科研平台及一个博

士后科研工作站分站。2006年经省政府批准设立“泰山学者”岗

位，拥有“泰山学者”特聘专家2名，省突贡献专家1名，省科学院

中青年学术带头人2人，博士生导师3人，硕士导师4人。现有

博士、硕士30余人；高级职称20人，中级职称36人。

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“十一五”期间承担国家“863”计划课题2项、科技支撑计划

课题3项、国际合作计划课题2项（乌克兰1省重大专项项目

4项。并争取各类省部级课题和院地课题60余项，累计纵向课

题经费3500余万元，横向科研开发经费2700余万元，实验室

条件建设经费2000余万元。多项成果达到国际领先或先进水平，

申请发明专利18项，实用新型专利12项，发表论文120篇，

其中EkSCkISTP检索28篇；获得省部级奖励5项，院地级

科技奖励3项。科研成果推广应用到上千家企业。

作为牵头单位联合十多家高等院校、科研单位和企业，经省

科技厅批准，成立了“煤矿安全产业技术创新战略联盟

四、项目拟建地点

规划位置位于济宁高新区海川路东、群英路南，用地面积

80余亩。

五、可行性研究编制单位

名称：济宁明信投资***有限公司

资质等级：乙级

资质证书编号：工咨乙****/p>

发证机关：国家发展和改革委员会

第二节可行性研究的依据

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一、山东省科学院激光研究所委托济宁明信投资***有限公司

编制本项目可行性研究报告的委托书；

二、《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020

年》；

三、《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）；

四、《投资项目可行性研究指南》；

五、国家和山东省有关政策、法规和规范；

六、建设单位提供的有关设想及基础资料。

第三节可行性研究的范围

一、项目提出的背景及建设必要性；

二、建设规模及内容；

三、场址及配套条件；

四、建设方案；

五、组织机构与劳动定员；

六、环境保护与节能；

七、劳动安全卫生；

八、项目实施进度与工程管理；

九、投资估算与资金筹措；

十、综合效益评价。

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第四节项目简要结论

该项目规划位置位于济宁高新区海川路东、群英路南，用地

面积80余亩。项目建成后将围绕光电工程领域开展基础、应用

基础和前沿高技术研究，主要研究方向：新型传感器、激光检测、

光电测量、特种智能光纤。从事海洋资源综合监测光纤水听技术、

矿山开采、轨道交通和激光检测领域公共安全监测监控等共性技

术的创新研究；激光测量领域的技术服务、技术咨询、技术培训。

通过初步分析估算，本项目工程总投资构成及资金来源为：

1、总投资构成：经估算，本项目总投资为29990.59万元，

其中：建安工程费17017.40万元，设备及工器具购置费3000

万元，工程建设其他费用5196.11万元，预备费2017.08万元，

建设期利息2760万元。

2、资金来源为：预算内拨款及自筹解决。

该项目的建设，符合国家大力发展高新技术的产业政策，符

合山东省大力发展高新技术的产业政策，符合国家“十二五”科学

技术发展规划，有利于各种资源融合，建设和谐社会，因此是必

要的。

该项目的建设地点水、电、气配套设施完善，交通便利，项

目完成后社会经济效益显著。因此，该项目建设是可行的。

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第五节主要技术经济指标

本项目主要技术经济指标见下表：

主要技术经济指标一览表

序号名称指标单位

1总建筑面积83807m2

2科研办公主楼25919.00m2

3电子政务中心11430.00m2

4数据灾备中心11430.00m2

5科研办公楼A11430.00m2

6科研办公楼B11430.00m2

7实验室1896.00m2

2

8综合实验楼A5520.00m

9综合实验楼B4752.00m2

10地下停车场10200.00m2

11总用地面积59134m2

12容积率1.37

13建筑密度14.40%

14总投资29990.59万元

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第二章项目提出背景及建设必要性

第一节济宁市高新区概况

济宁高新技术产业开发区是1992年经省政府批准成立的省

级高新技术产业开发区，2010年9月晋升为国家级高新区。管

理面积169平方公里，下辖洸河、柳行两个办事处，黄屯、王因

两个镇，130个行政村，约15万人口。建有国家级创业中心、

国家级留学生创业园、国家级博士后工作站以及国家级生物技术

产业基地、工程机械产业基地和纺织新材料产业基地，是

IS014001环境管理体系认证园区。

2009年，高新区在市委、市政府的坚强领导下，按照“一切

工作具体化”的要求，紧紧围绕“六个定位”，加快推进以经济工作

“6+6”工业园、城市建设“2367”工程、社会事业为民办好10件实

事为重点的发展工作，解放思想，创新机制，自我加压，不断进

取，在招商引资、产业发展、园区建设、环境优化、自主创新、

和谐社会建设等方面均取得显著成效，技工贸、规模工业总产值、

高新技术产业产值等各项主要经济指标均实现了30%的高速增

长，经济社会发展呈现增长加快、结构优化、效益提高、后劲增

强、民生改善的良好局面。

一是招商引资取得新突破，项目建设加快推进；二是企业发

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展健康推进，产业集群效应进一步显现；三是基础设施建设大规

模展开，城乡面貌发生新的变化；四是区域民生水平显著提高，

新农村建设和各项社会事业取得长足进步；五是“平安高新区”建

设取得新进展；六是生态建设与保护迈出坚实步伐，科学发展落

实有力；七是机关服务效能进一步加强，发展建设环境全面优化。

——全区经济运行质量提高，发展后劲明显增强。高新区经

济呈现出“好中加快、机构优化、质量提高、后劲增强”的特点。

2009年对济宁高新区而言，是一个站在新起点、创新新优势、

实现新发展的励精图治之年，全区完成技工贸收入768亿元、增

长16.01%,规模工业总产值539亿元、增长37.15%,高新技

术产业产值261亿元、占规模工业总产值的比重达到48.42%,

财政总收入25.7亿元，地方财政收入12.04亿元、增长13.05%,

固定资产投资70亿元、增长30.1%,实际利用外资15681万美

元、增长42.7%,工业增加值能耗下降4.5%。

2007年9月13日，中国汽车自主品牌制造企业的领军者一

—吉利控股集团有限公司投资23亿元在济宁高新区建设汽车零

部件基地项目在宁波签约，该项目是2007年全省第三、我市最

大的内资项目。项目是经济增长的载体，是区域发展的脊梁，在

过去的一年里，高新区人始终把实施项目带动战略放在经济工作

全局的核心位置，全力抓好主导产业龙头企业专题招商、上下游

产业链招商、优势企业重组招商和重点企业以商招商，在招商引

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资的总量、规模和层次上均实现了历史性突破。2008年共洽谈

项目200个，正式签定合同50多项，合同外资3.5亿美元，内

资50多亿元，成功引进了一批“国家鼓励、市场看好、集群发展”

的大项目、好项目，小松工业园、小松行走系统、小松精密铸造、

大京薄板结构件、意大利萨维奥纺纱机、中印合资头抱医药、中

法合资机械锻造、美国奥盖尔液压柱塞泵、山东重工科技园、重

汽商用车驾驶室、SW系列发电机、B12医药等一大批高大外产

业项目相继签约并落户于济宁高新区这片热土。其中，小松工业

园、小松行走系统和小松铸造是小松集团除日本本土外对外投资

最大的项目，小松集团将以这三个项目作为平台，联合11家日

本公司以3亿美元的总投资规模，共同在高新区打造世界级工程

机械产业基地。

泰丰液压、欧化家纺二期、鲁抗立科、永生重工机械、凯斯

达机械、小松优特力、辰欣药业、通佳机械研发中心等项目主体

厂房相继落成，黄屯装备工业园、王因中小科技园、重汽二期、

小松行走系统、住友物流、鲁抗立科、浩珂伟博工业园、济宁高

新区第九工业园、台湾联电光伏发电站等一大批高科技项目实现

了当年签约、当年开工建设。目前，全区正在建设及近期将要开

工的过亿元项目达到65个，其中工业项目33个，项目的数量和

质量均有较大提长。高新区已形成小松、山推、意达工程等工程

机械及纺织机械，伊顿、重汽、吉利等汽车及核心零部件，辰欣

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药业、胜利股份、凯赛科技、菱花、雪花等生物医药及食品，如

意科技、德源纱厂等纺织服装及新材料，卡博特、浩珂伟博等精

细化工，英特力光通信、英克莱电子、正和电子等电子及军工产

品、光伏产业（现已建成亚洲最大的光伏发电站），共7大板块

的产业格局。

2009年，全区规模以上工业企业达到208家，其中产值过

亿元的52家，以小松系列、山推系列为主的工程机械产业集群

实现销售收入122.2亿元、税金55955万元，分别增长42.4%

和45.2%;以德源纱厂、如意科技、欧化家纺、宏大樱花为主的

纺织服装产业集群实现销售收入85亿元、税金9096万元，分

别增长26.20%和123.1%;以雪花、菱花、凯赛生物、胜利股

份、明治鲁抗、辰欣药业、鲁抗立科为主的生物食品和生物医药

产业集群实现销售收入66亿元、上缴税金18114万元，分别增

长19.61%和19.6%0

落实科学发展观，给济宁高新区在发展的理念、方式、途径

等方面带来了更深的思考和抉择。节能减排、土地集约是任何一

个地方区域都必须面临和正视的问题。

2009年，济宁高新区按照“管住排放总量、严控污染总量、

腾出环境容量、用好资源容量”的工作思想，将节能减排总量目

标细化分解，确定了49家大气、污染物排放重点企业。对纳入

城市污水处理管网的30家工业企业强化末端控制，确保达标排

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放。对火力发电企业、机械加工企业和南水北调重点保护区的工

业企业，最大限度地实施废水资源化，确保废水"零排放强有

力的节能减排工作，为全区经济的科学发展、率先发展、又好又

快发展提供了坚实的保障。

在项目引进和建设过程中，高新区尤其重视土地资源的节约

集约利用，采取新型工业园区建设模式，统一规模布局、统一接

纳项目、统一建设管理，着力提高项目聚集度。高新区第七工业

园（装备制造园）占地500余亩，建设工业厂房26万平方米，

吸纳了17家机械配套厂家入驻，总投资额度10亿元以上，成为

高新区集约利用土地、集中建设项目的代表园区之一。

目前，在区内投资的世界500强企业达10余家，工业企业

1000多家，形成以机械制造及汽车配部件、生物技术、纺织服

装、煤化工、电子技术及新材料、光伏发电等特色产业，成为改

革开放的先行区、新型产业的聚集区、高新技术成果的转化区、

体制创新的试验区、现代工业园的样板区和社会主义新农村建设

的示范区，综合投资环境评价在国内名列前茅。综合经济实力居

全省15个省级、国家级高新区前3位，居全国高新区第30位。

第二节项目提出的背景

一、激光技术对国民经济及社会发展的重要作用

激光技术对国民经济及社会发展的重要作用激光技术是二

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十世纪与原子能、半导体及计算机齐名的四项重大发明之一。三

十多年来，以激光器为基础的激光技术在我国得到了迅速的发

展，现已广泛用于工业生产、通讯、信息处理、医疗卫生、军事、

文化教育以及科学研究等各个领域，取得了很好的经济效益和

社会效益，对国民经济及社会发展将发挥愈来愈重要的作用。

(1x促进科学技术的发展和进步由于激光具有很好的单色

性、相干性、方向性和高能量密度，它已渗透到各个学科领域，

形成了新的学科。例如：激光信息存储与处理、激光材料加工、

激光医学及生物学、激光通讯、激光印刷、激光光谱学、激光化

学、激光分离同位素、激光核聚变、激光检测与计量及军用激光

技术等，极大地促进了这些领域的技术进步和前所未有的发展。

(2X在国民经济中形成新的产业部门激光产业正在我国逐

步形成，其中包括激光音像、激光通讯、激光加工、激光医疗、

激光检测、激光印刷设备及激光全息等，这些产业正在作为新的

经济增长点而引起高度重视。例如，全国已有380多家生产激光

音像设备(CD、LD、VCD,DVD),1996年在我国已形成年产

值85亿元以上的新产业，发展异常迅速。又如，利用激光全息

技术开拓了激光模压全息防伪商标和装饰业，也已成为较大规模

的新兴产业。

(31对传统工业的改造将发挥愈来愈显著的作用激光加工

作为先进制造技术已广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金、

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机械制造等国民经济重要部门，对提高产品质量、劳动生产率、

自动化、无污染、减少材料消耗等起到愈来愈重要的作用。例如，

天津冷轧薄板厂由于采用了激光毛化技术，将面临倒闭的企业起

死回生，仅1995年生产了6亿元的激光毛化钢板，出口创汇数

千万美元；又如西安内燃机配件厂建立了12条缸套激光热处理

生产线，将缸套寿命提高了1-3倍，现已在全国范围推广，该厂

近期还要扩建12条生产线，以满足用户对激光缸套的需求。因

此，发展激光产业将带动传统工业的改造和发展。

(4X促进医疗技术进步，提高人民健康水平激光医疗技术

目前已在眼科、外科、内科、妇科、耳鼻喉科、心血管科、皮肤

科等领域得到广泛应用，激光医疗设备已进入县以上的医院，这

对医疗技术的进步和提高人民健康水平起着重要作用。

(5),加速我国国防技术的现代化激光技术在军事上已应用

于测距、指向、制导、通讯及战术武器等，为改善武器装备的

性能，提高命中率和可靠性，起到重要的作用，并有一定数量的

产品出口。

二、国外激光产业发展现状

国外激光产业发展现状根据《激光集锦》1997年报导，世

界激光器市场可划分为三大区域：美国(包括北美)占55%,

欧州占22%,日本及太平洋地区占23%O在世界激光市场上日

本在光电子技术方面占首位，美国占第二位；在激光医疗及激光

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检测方面则美国占首位；而在激光材料加工设备方面则是德国

占首位。因此我们选择美国、日本、德国三个国家，介绍他们激

光产业发展情况，也就反映了世界激光市场的基本情况及其发展

趋势。

（1x美国激光产业发展现状目前尚未见到全面介绍美国激

光——光电子产业发展现状的完整资料，现只能根据有关文献进

行综述。1994年美国光电子工业发展协会对1993年世界激光

——光电子市场作了统计，总产值为750亿美元；美国光电子工

业发展协会把显示器、光存储、光通讯及硬拷贝称之为光电子技

术产业，并认为这个领域目前是日本占主导地位，在750亿美

元产值中日本约占50%,因此美国认为当前应注意发展光电子

技术产业，使美国在这个领域能占有较大的份额。下面主要介绍

美国激光加工和激光医疗方面的发展情况。根据1996年《工业

激光评论》杂志报导，1995年世界范围销售的激光加工系统约

11亿美元，美国占31%、欧州32%、日本35%,其它2%。在

美国比较著名的激光公司有：相干公司、光谱物理公司、联合工

艺（URTC）公司、PRC公司、燃烧工程公司、Lumonics公司、

Synrad公司、MartedLasers公司、Electrox公司和ESI公司等。

相干公司和光谱物理公司是美国最大的两个激光公司，占美国激

光公司总销售额的40%以上。光谱物理公司的工业激光部的高功

率CO2激光器股权已为德国Rofin-Sinar公司所收购，主要生产

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1.5kW-6kW横流C02激光器。联合工艺公司主要生产波长1.3

微米的碘激光器及二极管激励固体激光器的紫外准分子激光器

等。现在的二氧化碳激光器功率多为500W,而理论上可高达

100KW,近期报导已达到20kW。且其功率越大，效果越好，故

日本对二氧化碳激光器开发研究寄以期望。

(2X大功率一氧化碳激光器是日本业创造研究所和三菱重

工联合研制的，89年实现了连续4小时5kW，短时间达7kW振

荡输出。93年其输出功率已达到20kW,它在切割焊接中正崭露

头角，而高功率的碘激光器是日本产业创造研究和川崎重工一起

开发的，1989年实现了近红外的振荡，它是化学激光器，特征

是振荡效率极高，5kW一氧化碳激光器、1kW碘激光器装置已

设立在92年4月成立的激光应用工学中心。此外，弧光灯激

励固体激光器放大都为3kW,因其存在功率增大导致光束发散

角偏大和脉冲振荡重复频率低的缺点，日本正努力研制半导体激

励YAG激光器来取而代之。据报导，1kW二极管激励YAG激

光器由正由日本国立研究所制成。目前，大功率准分子激光器及

其在材料加工中的应用开发研究引起人们极大兴趣。它可利用

短波长高能光子不产生热量的分子水平的加工。86年日本通产

省工业技术院提出的18家民间企业与3所国立研究所参与的“超

尖端加工系”，就是以准分子激光和离子束为中心工具，其目标

是在93年研制成2kW级Xecl准分子激光设备。激光加工切割

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的灵活性、高精度、高速度、高可靠性、高效率等优点，不仅在

薄板工业上，而且在金属、塑料、陶瓷业中也广为使用。最近5

轴或6轴三维激光切割机器人已在日本汽车、机械、电机重工中

大显身手。同时，激光焊接在日本电子、电机、汽车、车辆零

部件，0A机器等小件、大批量生产中得到迅速发展。是日本

产业界生产线上成功应用激光焊为世界所瞩目。如在汽车车体制

造中日本大胆采用有坯料时就将薄钢板实施激光焊接后冲压成

型的新方法(TailoredBlankWelding),现已为世界上绝大多数

汽车厂家所仿效。日本以5kW及10kW二氧化碳激光焊代替了

闪光对焊进行制钢业轧钢卷材的连接。在薄、中厚板钢管、高级

薄型不锈钢制造时，与高频电焊、TIG焊相结合，保证了质量的

稳定性。日本致力于激光超薄板焊接的研究，如板厚100微米以

下的箔片，无法熔焊，但通过有特殊输出功率波形的YAG激

光焊得以成功，显示了激光焊的广阔前途。日本引以为自豪的是

在世界上首次成功开发了将YAG激光焊用于核反应堆中蒸气发

生器细管的维修这是日本最大限度地利用YAG激光(波长1.06

微米)能以石英光纤遥控传输和集周边设备之大成的尖端技术。

随着今后3kW以上的高功率、高亮度且控制维修性皆佳的YAG

激光器和新一代二极管激光激励大功率固体激光器的诞生，软硬

件的配套，预计这一领域的激光技术还会有新的突破。据1992

年东京大学研究与发展研究所TFujioka报道，日本C02激光加

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工机年销售额为558亿日元，YAG激光加工机年销售额为177

亿日元，总计为735亿元日。C02激光加工机主要应用于切割

和打孔（占总台数的94.8%），焊接（2.8%）;而YAG激光加

工机主要应用于标记（34.5%），焊接（27.7%），微调（10%）

和切割、打孔（8.9%卜日本生产CO2激光器的厂商有60家，

生产CO2激光加工机的主要制造厂商为三菱电气、松下电气、

Amada和Mazak等公司，占日本激光加工市场70%左右。另外

德国Rofin-Sinar激光公司和日本Marubeni及NippeiToyama

公司合资经营；德国的Trumpf激光技术公司和日本石川岛播磨

重工合资经营，这表明德国的CO2激光加工机已进入了日本激

光加工市场。日本生产YAG激光器的有日本电气、富士电视、

东芝等30家生产厂家。约70-80%的CO2激光器用于切割，约

有70%的YAG激光器用于电子工业。另外，据统计，到1995

年为止日本已建立了1500家激光加工站。近来年，以每年新建

200-300家的速度在递增。日本激光医疗始于Ar激光眼底凝固、

外科二氧化碳激光刀、内科Nd:YAG激光内窥镜等迎来了光能

热利用激光医疗第一代。随着激光技术的进步，激光化学效益治

疗法诞生，开辟了激光医疗的康庄大道，现今，日本所有医疗领

域中都应用了激光。日本利用Nd:YAG倍频激光（532nm）的

医用激光器，其基波功率为60W,调谐波功率约20W,通过

KTP变换波长，已在医疗上广泛使用。Er:YAG激光的2.94

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微米光较之二氧化碳激光的10.6微米更易被水、Ca、P等所吸

收，多用于切开、切除多水份的身体软组织及骨切开术，性能大

大优于二氧化碳激光刀。由于可以光纤传导，今后，若3微米带

的稳定光功率纤维开发成功，将用于体腔内患部的非切开、切

除手术。此外，稀土类元素Ho:YAG激光器也已开始使用。日

本利用激光治疗癌症十分积极，主要是Ar激光激励、闪光灯激

励、准分子激励的染料激光器。随着光纤技术的发展，它们是非

切开治疗体腔内癌的划时代的新手段，还能治疗血管狭窄、闭塞、

给心脏外科带来革命。光纤腹腔镜已顺利走上应用轨道，不动手

术的腹腔内疾患激光治疗法，对高龄人口结构的日本具有重要

的、现实的意义。准分子的紫外光束有良好的光化学效应，适宜

于非热性切开、切除、并能抑止红外光束所常见的切开部的热变

性和炭化，一部分ArF激光器(角腊在波长1.3微米的碘激光器

及二极管激励固体激光器的紫外准分子激光器等。现在的二氧化

碳激光器功率多为500W,而理论上可高达100KW,近期报导

已达到20kW。且其功率越大，效果越好，故日本对二氧化碳

激光器开发研究寄以期望。

(3X德国激光产业发展现状在欧洲地区激光产业发展最

快的是德国，特别是激光材料加工方面处于世界领先的地位。

1986年德国提出了1987-1992年《激光研究与激光技术》资助

重点的BMFT资助计划，在这五年期间实际投资为2亿6千2

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百万马克，资助重点与经费分配为：激光器与元件36%,应用技

术与系统集成48.9%激光测量与激光分析12.2%，其它2.3%;

也就是说约72%的经费用于激光材料加工的课题（光源、元件、

系统和方法）o承担课题的有科研集团（FHG、MPG、GFE）6

个科研所，9个大的激光中心，高校研究所中的30个科研组，

共约900名科研人员参加。在这期间建立的比较著名的研究所和

中心有：夫朗和费激光技术研究所、柏林固体激光研究所、汉诺

威激光中心、斯图加特光束应用研究中心等。根据德国机械制造

协会——激光材料加工工作联盟1994年的统计，用于材料加工

的光源（CO2）和YAG激光器）总共生产了1364台，产值1.65

亿马克，比1993年增长13%;激光器件台数增长了39%o特

别是用于标记和牙科方面的小功率激光器即YAG激光器出现了

超比例的增长率。因此德国用于加工技术的激光器，高于以前任

何时期。用于材料加工的光源，德国企业（主要是Rofin-sinar

激光公司、Trumpf激光技术公司、Haas固体激光公司、Lambda

Physik公司等）几乎占了世界市场的40%,处于领先地位。与

此同进，还签订了1544台激光器的订货合同价值1.77亿马克。

1994年激光系统的营业额也有大幅度的增长，完成了860个系

统的生产额，价值为2.35亿马克，台数增长率为51%,销售额

增长率为17%。与此同时，还签订了937个系统合同，价值2.49

亿马克（台数增长率58%，产值增长率18%）,这些合同与1995

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年预测的生产额接近。在激光光源方面C02占42%,Nd:YAG

占35%;在激光系统方面C02激光加工系统占56%,YAG激

光加工系统占40%,CO2激光加工系统Trumpf公司是自行配套，

而Rofin-Sinar公司则与格瑞斯海姆有限公司合作配套，已形成

Lascontur系列激光加工机。出口部分的增长表明，在国际上德

国企业有强大的竞争能力，德国激光工业目前仍处于上升阶段。

在完成1987-1992年BMFT“激光研究与激光技术”资助计划后，

1993年德国又提出了“激光2000”新的资助计划。战略目标是：

*开创21世纪激光技术领域科学技术基础。

*支持革新激光技术，以保持和加强激光器生产与激光工业

应用在国际上的竞争能力。

*消除激光应用中的科学技术障碍。

德国为了推广激光加工技术，除了建立9个国家级激光中心

外，还大量建立激光加工站；同时在大、中、小型企业积极建立

激光加工生产线，例如：大众汽车厂的齿轮激光加工生产线；

奔驰汽车厂共有18个厂房，其中有8个厂房安装了激光加工生

产线；Thyssen钢铁公司的轿车底板激光拼焊生产线；西门子公

司建立了线包引线激光点焊生产线，接触器铁芯、衔铁激光焊接

生产线，集成电路激光微调生产线及半导体硅片激光毛化及退火

生产线等。在“激光2000”中特别提出了94-95年，每年提供500

万马克（25个项目）,向批准有激光加工技术项目的中小厂每个

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项目资助20万马克。

三、我国激光产业发展现状及存在的主要问题

国家科委委托中国光学光电子行业协会进行的统计表明，

1991-1995年我国激光产业的总销售额为125亿元，1995年销

售额是1990年的69倍，平均年增长率达到2.3倍，远远超过国

外的增长速率。其中光存储销售额最大，为109亿元，五年共出

口CD机2120万台，仓U汇8.2亿美元，其次是测距、准直，7.8

亿元；第三位是激光医疗设备2.5亿元，第四位是激光加工设备

2.1亿元。

目前，国内从事激光器及激光应用设备生产的单位约500多

家，其中生产激光音像设备的有380多家，生产其它激光设备

的有150多家，国家级的激光工程技术研究中心有四个，各种类

型的激光加工站有120多家，并正在迅速发展。

其中，中国在中低功率全固态激光器产业化方面处于国际领

先。国家“863”计划-----“中低功率全固态激光器产业化”项目，

2000年11月13日通过了中科院高技术局主持的鉴定。由两院

院士王大桁、工程院院士梁春广、陈良惠等专家组成的鉴定委员

会认为，该项目综合技术指标达到了国际先进水平，产业化规模

已居国际领先水平，是我国高新技术产业化的成功范例。中低功

率输出的半导体激光泵浦的全固态激光器是八十年代末期新出

现的激光器件。这类器件具有体积小、重量轻、携带方便、使用

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安全、转换效率高等特点，除在物理、化学、生物、医学等高技

术领域有着广泛的用途外，在娱乐广告、建筑等其它领域的用途

也日益增多。国际上的有关专家认为这是一种非常有前途的激光

产品，是新世纪激光器发展的主要方向。

中科院长春光学精密机械与物理研究所从“八五”初期开始，

在国家“863”计划和国家自然科学基金项目的支持下开展了“半

导体激光泵浦全固态绿激光器”的研究，1994年该项目通过了成

果鉴定，并被国家科委列入重大成果转化项目，后又被国家计委

列入“产业化示范工程项目”。经过数年独立自主的边研制、边开

发、边产业化，项目组研究设计出了适合产业化生产的激光器结

构，摸索出了一整套行之有效的激光器产业化生产工艺技术，达

到了年产3万余台的生产能力，并通过了IS09001国际质量保

证体系的认证。

我国激光产业具有很好的发展前景和很大的潜力，但也必须

看到除激光音像设备已形成较大的规模，在世界上占有一定的地

位外，其它激光设备的产业与国外相比尚存在较大的差距，主要

问题是:(-)科研与生产结合得不好，科研成果转化为生产力

的能力较差，许多具有市场前景的成果仍停留在实验样机阶段；

如20年前西北大学开发大功率全固态激光器处于国际领先，但

是直到今天才迈出了产业化的第一步。(二)资金投入不足，市

场开拓不够，一些重要激光产品尚未形成规模生产，效益较低；

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（三）产品质量较差，在安全性、稳定性、可靠性及标准化等方

面还有待进一步提高；（四）激光系统的配套能力较差，增加了

用户使用的困难；（五）创新能力较差，高档次的激光产品少，

智能化、自动化程度较低，缺乏市场竞争能力；（六）从技术管

理上看，激光产品缺少国家标准，激光产业没有归口主管部门，

产品质量监督不够，这些都不利于激光产业的发展。

四、激光在产业中的具体运用

（-1激光在自然科学研究领域的应用

（1）非线性光学反应

在熟悉的反射、折射、吸收等光现象中，反射光、折射光的

强度与入射光的强度成正比，这类现象称为线性光学现象。如果

强度除了与入射光强度成正比外，还与入射光强调成二次方、三

次方乃至更高的方次，这就属非线性光学效应。这些效应只有在

入射光足够大时才表现出来。

高功率激光器问世后，人们在激光与物质相互作用过程中观

察到非线性光学现象，如频率变换，拉曼频移，自聚焦，布布里

渊散射等。

（2）用激光固定原子

气态原子、分子处于永不停息运动中（速度接近340m/s）,

且不断与其它原子，分子碰撞，要“捕获”操作它们十分不易。1997

年华裔科学家、美国斯坦福大学朱棣文等人，首次采用激光束将

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原子数冷却到极低温度，使其速度比通常做热运动时降低，达到

“捕获”操作的目的。

具体做法是，用六路俩俩成对的正交激光束，用三个相互垂

直的方向射向同一点，光束始终将原子推向这点，于是约106个

原子形成的小区，温度在240缈⑶以下。这样使原子的速度减至

10m/s两级。后来又制成抗重力的光-磁陷阱，使原子在约1s内

从控制区坠落后被捕获。

此项技术在光谱学、原子钟、研究量子效应方面有着广阔的

应用前景。

（二）激光测距、激光雷达

利用激光的高亮度和极好的方向性，做成激光测距仪，激光

雷达和激光准直仪。激光测距的原理与声波测距原理类似。

激光雷达与激光测距的工作原理相似，只是激光雷达对准的

是运动目标或相对运动目标。利用激光雷达又发展了远距离导弹

跟踪和激光制导技术，这些在1991年海湾战争中都已投入使用。

激光制导导弹，头部有四个排成十字形的激光接收器（四象限探

测仪,四个接收器收到的激光一样多，就按原来方向飞行；有

一个接收器接受的激光少了，它就自动调整方向。另一类激光制

导是用激光束照射打击目标，经目标反射的激光被导弹上的接收

器收到，引导导弹击中目标。

激光准直仪起到导向作用，例如在矿井坑道的开挖过程中为

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挖掘机导向。激光准直仪还被用在安装发动机主轴系统等对方向

性要求很高的工作中。

（三）激光在工业上的应用

激光加工代表精密加工装备未来的发展方向，体现着一个国

家的生产加工能力、装备水平和竞争能力。目前，激光加工技术

在各种仅金属与非金属材料加工中的应用非常广泛。

工业激光器目前主要包括C02激光器、固体激光器、半导

体激光器等。这几种激光器各具优点，如C02激光器