激光技术在工业领域的应用不断深化。
1917 年，爱因斯坦从理论上指出，当光与物质相互作用时，除了吸收和自发辐射之 外，还存在第三种过程——受激辐射，不过爱因斯坦并没有想到利用受激辐射来实 现光的放大，因此在爱因斯坦提出受激辐射理论后的许多年内，这个理论并没有太 多运用。1954 年，基于受激辐射理论，美国科学家汤斯发明了微波激射器（Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation，MASER），MASER 可以产生放大 的微波束，但一方面由于 MASER 产生的微波束不够稳定，另一方面受限于微波自 身的性质，使得 MASER 至今仅在天文领域得到少量应用。1960 年，美国科学家梅 曼利用一个高强的螺旋形闪光灯管作为泵浦源，红宝石作为增益介质，并通过在红 宝石两侧镀银及一侧开孔，使其内部产生谐振腔，首次制成了光波激射器（（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，LASER）），LASER 能够发出受激 辐射放大的光波，这种光波后被我国科学家钱学森译为激光。泵浦源+增益介质+谐 振腔至今仍是激光器的核心构成。红宝石激光器的发明，标志着激光时代的到来。 此后数年间，科学家又尝试用不同的增益介质研制出了各类不同的激光器，激光开 始登上历史舞台。
激光与原子能，计算机，半导体并称为二十世纪四大发明。作为“世纪之光”，激光 甫一出现便迅速得到运用。激光最初被应用于医疗领域，用来进行一些较为精密的 手术治疗，后来又被应用到测距，扫码器，打印机等。作为最早发明激光的国家， 美国为激光技术的研究投入了大量的资源，这一方面是因为其过去与苏联“冷战” 促使其研制激光武器，另一方面是因为其“保持世界科技领先”的战略思想。早在 1986 年美国用于激光技术研究与发展费用就高达 17 亿美元，一定程度上加快了激 光技术的发展。
为什么激光如此有用？这主要得益于激光的三大特性，即单色性、方向性、相干性， 正是因为这三大特性，使得激光可被聚集成非常小的光斑，获得极高的功率密度。 这种功率密度极高的光很快被工业界注意到，而激光大放异彩正是始于其被应用于 制造业中。从 20 世纪 60 年代开始，各种激光加工技术如激光切割、激光钻孔、激 光打标、激光焊接等不断发展成熟，显著提高了工业界的材料加工水平。
激光技术自身也仍然在持续发展，不断突破科学边界。在激光诞生后的 60 年间，一 共有 12 项诺贝尔物理学奖与诺贝尔化学奖与激光技术直接相关，这充分体现出了 激光技术在推动基础科学研究与促进科学技术进步方面发挥着不可替代的作用。
在激光技术发展初期，由于激光器功率普遍较低，激光主要被用于通信领域和光储 存领域，Laser Focus World 数据显示，2009 年激光器在通信和光储存领域的应用占 比达到 55.2%，而材料加工仅占 25.7%。随着高功率激光器技术的不断突破，激光 越来越多地被运用到材料加工领域，2020 年，激光的下游应用中材料加工与光刻占 比达到 39.6%，其中光刻实质上属于材料加工的一种形式。2016 年以来激光在材料 加工领域的应用始终占有着 40%左右的比例，显示出材料加工已取代通信与光储存 成为激光最重要的应用领域。
我们将用于材料加工中的激光设备定义为激光加工设备（Laser Material Processing System）。Optech Consulting 从 1986 年起对全球激光加工设备市场规模进行追踪， 其最新数据显示，2021 年全球激光加工设备市场规模达到 213 亿美元，2011-2021 间 10 年 CAGR 达 7.9%，2016-2021 间 5 年 CAGR 达 11.1%。进一步考虑到随着激 光技术的逐渐成熟，激光加工设备单机价格近年存在大幅降低的情况，因此设备出 货量的增速应高于市场规模的增速，充分体现出激光加工设备在制造业中加速渗透 的态势。
激光加工技术正不断扩展应用场景，而激光加工技术的重要性恰恰体现在于其对下 游产业的带动作用。据美国科学和技术政策办公室统计，美国 2010 年 GDP 的 50% (约 7.50 万亿美元)与激光在相关领域的市场应用及不断拓展相关，其中与激光在交 通运输以及制造业中扩展相关的 GDP 达到 1 万亿美元。如今，大到飞机小到芯片， 都离不开激光加工技术。经过 60 年的发展，激光从最初的星星之火，渐成燎原之 势。
