薛正燕
0 引言
固体激光器广泛地应用于激光加工技术、激光医疗技术、激光全息技术、激光检测与计量技术等领域，其研制一直备受高校、公司及各科研机构的关注[1-2]。光纤激光器是新一代固体激光器，以稀土掺杂玻璃光纤作为增益介质，使得其增益谱比传统块状掺杂晶体的增益谱要宽得多，这大大提高了激光波长选择的灵活性。并且，掺杂光纤的比表面积大，利于散热，避免了传统固体激光器所需的复杂热管理系统。此外，光纤的波导传输特点还使光纤激光器具有光束质量好、转换效率高等一系列优势，正因为如此，光纤激光器是当今和未来激光技术的一个重要研究方向[3-4]。
在光纤激光器中，按其运行方式又可分为连续光激光器和脉冲光激光器。通常情况下连续光激光器所输出的瞬时功率难以像脉冲激光器那样高，在加工效率及精度方面，脉冲光纤激光器具有较为明显的优势。脉冲光纤激光器目前的产生方式主要有调Q技术和锁模技术，根据调Q和锁模具体实现方式的不同，调Q可分为主动调Q和被动调Q，锁模可分为主动锁模、被动锁模、自锁模、同步泵浦锁模以及混合锁模等，为了满足应用要求，对于脉冲光纤激光器的研究热点主要在于高平均功率、高峰值功率、短脉冲、高能量、多波长、高重复速率、能实现多种类型脉冲输出等方面。
1 脉冲光纤激光器的专利分析
本文主要针对光纤激光器的脉冲输出技术进行研究，在专利数据库CNABS和DWPI以及非专利数据库CNKI中进行检索。经过检索及筛选，最终确定的涉及脉冲光纤激光器技术的全球专利申请共计562项，其来自全球25个国家或地区的总计三百多位申请人，总体发展趋势呈现增长态势。
1.1 专利申请量分析
通过对申请日相关字段进行统计，得到了全球、中国和外国脉冲光纤激光器的专利申请年度分布图，如图1，从图中反映出，在全球范围内，脉冲光纤激光器专利申请量总体呈上升趋势。国外该方面的专利申请起始于20世纪80年代，但出于水平较低状态，直至1993年后缓慢上升，在2003以后国外的申请量进入了平稳期。而在中国国内的专利申请由于相关研究起步较晚，2000年以前几乎没有专利申请，但2003年以后国内申请数量迅速增长，成为该阶段全球专利申请总量大幅上升的主要原因，并在2013达到申请量的最大值，后续继续处于稳定发展状态，中国成了脉冲光纤激光器技术领域的第一申请量大国。
1.2 技术原创国与技术目标国分析
图2是技术原创国或地区的构成比例，可以看出，申请来源排名前五位的分别是中国、美国、日本、欧洲和韩国，共占据了专利申请量的95%，这反映出了这些国家在脉冲光纤激光器技术领域的技术实力，其中中国的专利申请数量最多，占据了58%的份额，这表明国内科研机构和公司在对该项技术具有巨大的研究和申请热情，大量的企业和科研机构都投入了较多的研发资源。
图1申请量年度分布
图2技术原创国/地区构成比例
图3技术目标国/地区构成比例
图3是技术目标国或地区的构成比例，申请目标国排名前五位的分别是中国、美国、欧洲、日本和韩国，通常来说，这与各国的市场规模情况是相匹配的。美国和中国在目标市场中所占的比例较高，一方面是因为其原创技术实力较强，本土申请量较大；另一方面，美国和中国也是世界其他各国高度关注的竞争市场，各国企业很重视这两个国家的市场，积极地寻求专利技术保护，以占据更大的市场份额。
1.3 主要申请人分析
图4给出了全球范围内脉冲光纤激光器技术相关专利申请量排名靠前的申请人，这些申请人的申请总量占据了全球申请量的44%，其余56%的申请来自其他企业、个人或研究机构。从图4可以看出北京工业大学的申请量最大，其一直致力于脉冲光纤激光器相关技术的科研攻关，其他榜上有名的国内科研机构还有中科院西安光学精密机械研究所、天津大学、电子科技大学、深圳大学、天津理工大学和中科院上海光学精密机械研究所等，可见高校和科研院所对该领域具有较高的研究热情；榜上有名的国内公司有上海朗研光电科技有限公司、广东汉唐量子光电科技有限公司和深圳市镭神智能系统有限公司，这些公司从事相关产品的生产，因而注重相关技术的专利技术保护；国外的重要申请人有IMRA美国公司、韩国电子通信研究院、日本藤仓股份有限公司、韩国高等科技研究所、CALMAR OPTCOM美国公司以及日本电信电话株式会社，这些国外公司具备较领先的研发实力，企业的知识产权保护意识也较强。
图4申请人排名
1.4 国内地域分布
图5是脉冲光纤激光器领域专利国内申请人的地域构成分布图，可以看出，北京、深圳、广东、上海和天津是申请量排名前5位的地区，这五个地区的申请量占据国内申请量的一半以上，其中北京既拥有较多科技企业，也拥有诸多高校和科研机构，故具有较强的创新研发能力，深圳、广东和上海具有较多的科技企业，而天津则是高校和科研机构聚集。另外高校和科研机构较多的西安、江苏和四川等地区也具有一定数量的专利申请。
图5国内地域分布
2 结语
本文对脉冲光纤激光器的专利技术进行了检索和分析，根据检索结果主要分析了该领域的专利申请量、技术原创国与技术目标国、主要申请人以及国内地域分布情况。分析表明国内科研机构和公司在对该项技术具有巨大的研究和申请热情，美国和中国是世界其他各国高度关注的竞争市场，各国企业很重视这两个国家的市场，积极地寻求专利技术保护，以占据更大的市场份额，国内企业需对其产品进行合理的专利布局以寻求更好发展。
