學術分類
激光技術是涉及到光、機、電、材料及檢測等多門學科的一門綜合技術，傳統上看，它的研究範圍一般可分為以下9個方面：
1.激光加工系統。包括激光器、導光系統、加工機床、控制系統及檢測系統；
2.激光加工工藝。包括焊接、表面處理、打孔、打标、微調等各種加工工藝；
3.激光焊接：汽車車身厚薄闆、汽車零件、锂電池、心髒起搏器、密封繼電器等密封器件以及各種不允許焊接污染和變形的器件。使用的激光器有YAG激光器，CO2激光器和半導體泵浦激光器；
4.激光切割：汽車行業、計算機、電氣機殼、木刀模業、各種金屬零件和特殊材料的切割、圓形鋸片、壓克力、彈簧墊片、2mm以下的電子機件用銅闆、一些金屬網闆、鋼管、鍍錫鐵闆、鍍亞鉛鋼闆、磷青銅、電木闆、薄鋁合金、石英玻璃、矽橡膠、1mm以下氧化鋁陶瓷片、航天工業使用的钛合金等等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器；
5.激光打标：在各種材料和幾乎所有行業均得到廣泛應用，使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半導體泵浦激光器；
6.激光打孔：激光打孔主要應用在航空航天、汽車制造、電子儀表、化工等行業。激光打孔的迅速發展，主要體打孔用YAG激光器的平均輸出功率已由400w提高到了800w至1000w。國内比較成熟的激光打孔的應用是在人造金剛石和天然金剛石拉絲模的生産及鐘表和儀表的寶石軸承、飛機葉片、多層印刷線路闆等行業的生産中。使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器為主，也有一些準分子激光器、同位素激光器和半導體泵浦激光器；
7.激光熱處理：在汽車工業中應用廣泛，如缸套、曲軸、活塞環、換向器、齒輪等零部件的熱處理，同時在航空航天、機床行業和其它機械行業也應用廣泛。我國的激光熱處理應用遠比國外廣泛得多。使用的激光器多以YAG激光器，CO2激光器為主；
8.激光快速成型：将激光加工技術和計算機數控技術及柔性制造技術相結合而形成。多用于模具和模型行業。使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器為主；
9.激光塗敷：在航空航天、模具及機電行業應用廣泛。使用的激光器多以大功率YAG激光器、CO2激光器為主。
加工系統
激光加工的組成
激光加工有四部分組成，分别是激光器、電源、機械系統。
工作原理
激光加工利用高功率密度的激光束照射工件,使材料熔化氣化而進行穿孔,切割和焊接等的特種加工。早期的激光加工由于功率較小，大多用于打小孔和微型焊接。
到20世紀70年代，随着大功率二氧化碳激光器、
高重複頻率钇鋁石榴石激光器的出現，以及對激光加工機理和工藝的深入研究，激光加工技術有了很大進展，使用範圍随之擴大。數千瓦的激光加工機已用于各種材料的高速切割、深熔焊接和材料熱處理等方面。各種專用的激光加工設備競相出現，并與光電跟蹤、計算機數字控制、工業機器人等技術相結合，大大提高了激光加工機的自動化水平和使用功能。
從激光器輸出的高強度激光經過透鏡聚焦到工件上，其焦點處的功率密度高達10(～10(瓦/厘米(，溫度高達1萬攝氏度以上，任何材料都會瞬時熔化、氣化。激光加工就是利用這種光能的熱效應對材料進行焊接、打孔和切割等加工的。通常用于加工的激光器主要是固體激光器和氣體激光器。
技術特性
激光加工技術與傳統加工技術相比具有很多優點，所以得到如此廣泛的應用。尤其适合新産品的開發：一旦産品圖紙形成後，馬上可以進行激光加工，可以在最短的時間内得到新産品的實物。
1、光點小，能量集中，熱影響區小；
2、不接觸加工工件，對工件無污染；
3、不受電磁幹擾，與電子束加工相比應用更方便；
4、激光束易于聚焦、導向，便于自動化控制。
5、範圍廣泛：幾乎可對任何材料進行雕刻切割。
6、安全可靠：采用非接觸式加工，不會對材料造成機械擠壓或機械應力。
7、精确細緻：加工精度可達到0.1mm
8、效果一緻：保證同一批次的加工效果幾乎完全一緻。
9、高速快捷：可立即根據電腦輸出的圖樣進行高速雕刻和切割，且激光切割的速度與線切割的速度相比要快很多。
10、成本低廉：不受加工數量的限制，對于小批量加工服務，激光加工更加便宜。
11、切割縫細小：激光切割的割縫一般在0.1-0.2mm。
12、切割面光滑：激光切割的切割面無毛刺。
13、熱變形小：激光加工的激光割縫細、速度快、能量集中，因此傳到被切割材料上的熱量小，引起材料的變形也非常小。
14、适合大件産品的加工：大件産品的模具制造費用很高，激光加工不需任何模具制造，而且激光加工完全避免材料沖剪時形成的塌邊，可以大幅度地降低企業的生産成本提高産品的檔次。
15、節省材料：激光加工采用電腦編程，可以把不同形狀的産品進行材料的套裁，最大限度地提高材料的利用率，大大降低了企業材料成本。
應用範圍
激光加工技術是涉及到光、機、電、材料及檢測等多門學科的一門綜合技術
，它的範圍一般可分為：
1．激光加工系統。包括激光器、導光系統、加工機床、控制系統及檢測系統。
2．激光加工工藝。
發展現狀
激光技術與原子能、半導體及計算機一起，是二十世紀最負盛名的四項重大發明。
激光作為上世紀發明的新光源，它具有方向性好、亮度高、單色性好及高能量密度等特點，已廣泛應用于工業生産、通訊、信息處理、醫療衛生、軍事、文化教育以及科研等方面。據統計，從高端的光纖到常見的條形碼掃描儀，每年與激光相關産品和服務的市場價值高達上萬億美元。我國激光産品主要應用于工業加工，占據了40%以上的市場空間。
激光加工作為激光系統最常用的應用，主要技術包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打标、激光鑽孔、微加工及光化學沉積、立體光刻、激光刻蝕等。
激光加工設備就是利用激光加工技術改造傳統制造業的關鍵技術設備之一，主要産品則包括各類激光打标機、焊接機、切割機、劃片機、雕刻機、熱處理機、三維成型機以及毛化機等。這類産品已經或正在進入各工業領域。
從全球激光産品的應用領域來看，材料加工行業仍是其主要的應用市場，占比為35.2%;通信行業排名第二，其所占比重為30.6%;另外，數據存儲行業占據第三位，其所占比重為12.6%。
與傳統加工技術相比，激光加工技術具有材料浪費少、在規模化生産中成本效應明顯、對加工對象具有很強的适應性等優勢特點。在歐洲，對高檔汽車車殼與底座、飛機機翼以及航天器機身等特種材料的焊接，基本采用的是激光技術。
據《中國激光加工設備制造行業産銷需求預測與轉型升級分析報告前瞻》數據顯示近十年來，随着工業激光應用市場在不斷擴大，激光加工領域也不斷開拓，由傳統的鐘表、電池、衣扣等輕工行業向機械制造業、汽車制造業、航空、動力和能源以及醫學和牙科儀器設備制造業等應用領域拓展，将有效拉動激光加工設備的需求。
2011年，全球激光工業加工設備銷售額獲得了強勁的兩位數增長。據《工業激光解決方案》(ILS)的數據顯示，2011年全球激光系統銷售收入70.60億美元，同比增長16%，其中，激光器銷售收入19.56億美元，同比增長18%。
發展應用
激光是本世紀的重大發明之一，具有巨大的技術潛力，專家們認為，電子技術的全勝時期，其主角是計算機，下一代将是光技術時代，其主角是激光。激光因具有單色性、相幹性和平行性三大特點，特别适用于材料加工。激光加工是激光應用最有發展前途的領域，國外已開發出20多種激光加工技術。
激光的空間控制性和時間控制性很好，對加工對象的材質、形狀、尺寸和加工環境的自由度都很大，特别适用于自動化加工。激光加工系統與計算機數控技術相結合可構成高效自動化加工設備，已成為企業實行适時生産的關鍵技術，為優質、高效和低成本的加工生産開辟了廣闊的前景。
激光加工技術的應用
已成熟的激光加工技術包括：激光快速成形技術、激光焊接技術、激光打孔技術、激光切割技術、激光打标技術、激光去重平衡技術、激光蝕刻技術、激光微調技術、激光存儲技術、激光劃線技術、激光清洗技術、激光熱處理和表面處理技術。
激光焊接技術具有溶池淨化效應，能純淨焊縫金屬，适用于相同和不同金屬材料間的焊接。激光焊接能量密度高，對高熔點、高反射率、高導熱率和物理特性相差很大的金屬焊接特别有利。
激光切割技術可廣泛應用于金屬和非金屬材料的加工中，可大大減少加工時間，降低加工成本，提高工件質量。脈沖激光适用于金屬材料，連續激光适用于非金屬材料，後者是激光切割技術的重要應用領域。
激光打标技術是激光加工最大的應用領域之一。準分子激光打标發展起來的一項新技術，特别适用于金屬打标，可實現亞微米打标，已廣泛用于微電子工業和生物工程。
激光去重平衡技術是用激光去掉高速旋轉部件上不平衡的過重部分，使慣性軸與旋轉軸重合，以達到動平衡的過程。激光去重平衡技術具有測量和去重兩大功能，可同時進行不平衡的測量和校正，效率大大提高，在陀螺制造領域有廣闊的應用前景。對于高精度轉子，激光動平衡可成倍提高平衡精度，其質量偏心值的平衡精度可達1%或千分之幾微米。
激光蝕刻技術比傳統的化學蝕刻技術工藝簡單、可大幅度降低生産成本，可加工0.125～1微米寬的線，非常适合于超大規模集成電路的制造。
激光微調技術可對指定電阻進行自動精密微調，精度可達0.01%～0.002%，比傳統加工方法的精度和效率高、成本低。激光微調包括薄膜電阻(0.01～0.6微米厚)與厚膜電阻(20～50微米厚)的微調、電容的微調和混合集成電路的微調。
激光存儲技術是利用激光來記錄視頻、音頻、文字資料及計算機信息的一種技術，是信息化時代的支撐技術之一。
激光劃線技術是生産集成電路的關鍵技術，其劃線細、精度高(線寬為15～25微米，槽深為5～200微米)，加工速度快(可達200毫米/秒)，成品率可達99.5%以上。
激光清洗技術的采用可大大減少加工器件的微粒污染，提高精密器件的成品率。
激光熱、表處理技術包括：激光相變硬化技術、激光包複技術、激光表面合金化技術、激光退火技術、激光沖擊硬化技術、激光強化電鍍技術、激光上釉技術，這些技術對改變材料的機械性能、耐熱性和耐腐蝕性等有重要作用。
激光相變硬化(即激光淬火)是激光熱處理中研究最早、最多、進展最快、應用最廣的一種新工藝,适用于大多數材料和不同形狀零件的不同部位,可提高零件的耐磨性和疲勞強度,國外一些工業部門将該技術作為保證産品質量的手段。
激光包複技術是在工業中獲得廣泛應用的激光表面改性技術之一,具有很好的經濟性,可大大提高産品的抗腐蝕性。
激光表面合金化技術是材料表面局部改性處理的新方法,是未來應用潛力最大的表面改性技術之一,适用于航空、航天、兵器、核工業、汽車制造業中需要改善耐磨、耐腐蝕、耐高溫等性能的零件。
激光退火技術是半導體加工的一種新工藝,效果比常規熱退火好得多。激光退火後,雜質的替位率可達到98%～99%,可使多晶矽的電阻率降到普通加熱退火的1/2～1/3,還可大大提高集成電路的集成度,使電路元件間的間隔縮小到0.5微米。
激光沖擊硬化技術能改善金屬材料的機械性能,可阻止裂紋的産生和擴展,提高鋼、鋁、钛等合金的強度和硬度,改善其抗疲勞性能。
激光強化電鍍技術可提高金屬的沉積速度,速度比無激光照射快1000倍,對微型開關、精密儀器零件、微電子器件和大規模集成電路的生産和修補具有重大義意。使用改技術可使電度層的牢固度提高昂100～1000倍。
激光上釉技術對于材料改性很有發展前途,其成本低,容易控制和複制,有利于發展新材料。激光上釉結合火焰噴塗、等離子噴塗、離子沉積等技術,在控制組織、提高表面耐磨、耐腐蝕性能方面有着廣闊的應用前景。電子材料、電磁材料和其它電氣材料經激光上釉後用于測量儀表極為理想。
二、激光加工技術的發展趨勢
1.數控化和綜合化
把激光器與計算機數控技術、先進的光學系統以及高精度和自動化的工件定位相結合，形成研制和生産加工中心，已成為激光加工發展的一個重要趨勢。
2.小型化和組合化
國外已把激光切割和模具沖壓兩種加工方法組合在一台機床上，制成激光沖床，它兼有激光切割的多功能性和沖壓加工的高速高效的特點，可完成切割複雜外形、打孔、打标、劃線等加工。
3.高頻度和高可靠性
國外YAG激光器的重複頻度已達2000次/秒，二極管陣列泵浦的Nd：YAG激光器的平均維修時間已從原來的幾百小時提高到1～2萬小時。
市場展望
與國際上激光加工系統相比，我國的激光加工系統差距甚大，僅占全球銷售額的2%左右。主要表現為:高檔激光加工系統很少，甚至沒有;主力激光器不過關;微細激光加工裝備缺口較大;而這些領域我國的生産企業正在積蓄力量穩步進入，國内應用市場有很大發展空間。
預測今後2-3年内，我國銷售額将會由2004年的15億人民币上升翻一倍，也就是說會達到30億元産值。其原因:
1、國家重視，各級政府部門都在積極關注、規劃、立項，多方面資金正在注入。特别是國家強調立項主體由大專院校，科研部門料轉到以企業為主，這就促進了企業産品的自主創新，技術升級。
2、國内各類制造業接受了激光加工技術，它可使他們的産品增加技術含量，加快産品更新換代，采用它可達到“敏捷制造”的水平，滿足市場對“個性化”産品的要求。
3、國内已逐步形成了産業群體激光零部件配套企業慢慢補齊，各類具有特色的激光加工系統制造商紛紛建立，國内已形成四個激光加工裝備制造的産業帶，它們主要分布在華中;珠江三角洲;長江三角洲和京津環渤海經濟發達地區。
4、國際上知名的激光加工制造商有的在華投資建廠;有的以國内合資生産，總趨勢是紛紛進入，形成國際競争國内化。
5、國内在主力激光器方面逐步過關，進入市場應用。如大功率軸流CO2激光器，中小功率金屬腔射頻CO2激光器，半導體泵浦全固态激光器、光纖激光器、及倍頻DPL、大功率二極管模塊等，正蓄勢待發，進入産品化初期，進入市場。為國産激光加工的升值開拓新應用創造條件。
在國内已創立的一片大好形勢下，我們殷切期望業内各企業努力創造具有自主創新的産品，盡力避免低價位、低利潤率的競争，使國産設備走上越來越健康發展局勢。
就業優勢
本專業畢業生面向先進制造、激光成型領域的産品設計、開發、制造和管理，主要從事激光設備（SLS）操作、加工、維護以及激光加工産品銷售等工作。既可服務激光設備操作與加工崗位，也可成長為制造工藝師、圖形設計師及手闆制造工程師等。
随着第三次工業革命“3D”打印技術的到來，激光加工技術作為“3D”打印技術的核心在未來制造行業中起到了舉足輕重的作用，對人才的需求也會越來越多。
