趙媛媛,朱青,冀永志
(濰坊市知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)中心,山東 濰坊 262600)
在一定范圍內(nèi)將激光的波長進(jìn)行連續(xù)的改變,這種激光器就叫做可調(diào)諧激光器。和其他傳統(tǒng)形式的固態(tài)激光器相比,這種可調(diào)諧激光器有一個(gè)調(diào)諧范圍,也即從近紫外線到近紅外線兩者之間的一個(gè)范圍調(diào)諧,并且在本身的尺寸和線寬上都有特點(diǎn),尺寸較小,線寬較長,光學(xué)效率較高。這就使單芯片的實(shí)驗(yàn)室、皮膚學(xué)以及醫(yī)學(xué)診斷等領(lǐng)域有了很重要的應(yīng)用前景[1]。
從科學(xué)的角度上講,有三種情況可以實(shí)現(xiàn)激光波長的調(diào)諧作用,一是在某些元件的使用中改變諧振腔的低損耗區(qū)的波長;二是要通過某些外界的參數(shù)來實(shí)現(xiàn)激光躍遷過程中的能級(jí)移動(dòng);三是可以實(shí)現(xiàn)非線性效應(yīng)的調(diào)諧和變換。
可調(diào)諧的激光設(shè)備用途是很廣的,比如用于光譜學(xué)領(lǐng)域、生物學(xué)領(lǐng)域、光化學(xué)領(lǐng)域和醫(yī)學(xué)的領(lǐng)域,同時(shí)還能用于集成光學(xué)、污染檢測(cè)以及半導(dǎo)體材料的加工,對(duì)于信息處理和通訊行業(yè)也有廣泛的應(yīng)用。
從可調(diào)諧激光器的研究中,可以在專利的數(shù)據(jù)庫INCO PAT中進(jìn)行檢索。經(jīng)過檢索及篩選,最終確定申請(qǐng)日從1981年1月1日至2020年12月31日的與可調(diào)諧激光器相關(guān)的專利在全球已經(jīng)申請(qǐng)了3846項(xiàng)。在來自于全球的37個(gè)國家和地區(qū)都有這樣類似的專利,因此總的發(fā)展趨勢(shì)是上漲的[2]。
在對(duì)于可調(diào)諧激光器專利申請(qǐng)的分析中,統(tǒng)計(jì)圖如圖1所示,在相關(guān)的字段中進(jìn)行統(tǒng)計(jì)可以看出,在全國的范圍內(nèi),其實(shí)可調(diào)諧激光器的在總體的申請(qǐng)上,是呈現(xiàn)著上升的趨勢(shì)的。但是雖然國際上對(duì)于這一方面的專利申請(qǐng)從上世紀(jì)80年代就開始了,但是總體水平還是較低的,從1991年開始,開始逐漸上升。到了2006年之后,國外的專利申請(qǐng)量就進(jìn)入了平穩(wěn)階段。從我國國內(nèi)的專利申請(qǐng)數(shù)據(jù)中可以知道,我國在1997年之前幾乎是沒有申請(qǐng)專利的,因此國內(nèi)專利申請(qǐng)比較晚。在2002年之后,我國的專利在申請(qǐng)數(shù)量上有了增長趨勢(shì)。這是專利申請(qǐng)的數(shù)量在全球中是呈現(xiàn)上升趨勢(shì)的重要原因。在2018年,我國的專利申請(qǐng)量達(dá)到了最高峰。并且有持續(xù)發(fā)展的跡象,因此我國在可調(diào)諧激光器技術(shù)這個(gè)領(lǐng)域,是專利申請(qǐng)的第一大國。
圖1 申請(qǐng)量年度分布
圖2是申請(qǐng)人國別的比例,由圖可知,美國、中國、日本、英國和南韓在專利的申請(qǐng)數(shù)量上占據(jù)了85.31%,所以可以證明這些國家對(duì)于可調(diào)諧激光器本身的技術(shù)實(shí)力是非常棒的。中國的專利數(shù)據(jù)在這個(gè)比例中占據(jù)了27.85%,這些數(shù)據(jù)足以證明國內(nèi)的科研機(jī)構(gòu)對(duì)這項(xiàng)專利技術(shù)的研究熱情,大量的研發(fā)資源都是許多企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)所投入的。
圖2 申請(qǐng)人國別分布
從市場(chǎng)規(guī)模的匹配情況,我們可以看出,各國的市場(chǎng)規(guī)模中美國和中國的市場(chǎng)比例占據(jù)比較高的點(diǎn)。這從技術(shù)實(shí)力上講,美國和中國的原創(chuàng)實(shí)力比較強(qiáng)[3]。而且這兩個(gè)國家在科學(xué)技術(shù)上發(fā)展比較好,所以申請(qǐng)專利的數(shù)量就較多;從另一方面來講,中美本身就備受世界的關(guān)注,所以中美兩國的市場(chǎng)對(duì)于專利保護(hù)的需求非常大,在世界上的市場(chǎng)份額是巨大的。
在全球的范圍內(nèi),可調(diào)諧激光器技術(shù)的相關(guān)專利申請(qǐng)量比較靠前的申請(qǐng)人都在圖3中有所顯示,在全球范圍內(nèi),可調(diào)諧激光器技術(shù)的專利申請(qǐng)人占了總比例的12%,由此可見,我國的半導(dǎo)體研究所申請(qǐng)量是最大的。而且持續(xù)的在可調(diào)諧技術(shù)在激光器上的研究[4]。在我國比較知名的公司有華為技術(shù),這家有限公司所從事的產(chǎn)品大多收到專利的保護(hù),在國外還有英國BOOKHAM公司、日本電氣、韓國電子通信研究院、瑞典ALTITUN AB公司、日本SUMITOMO公司以及美國THORLABS公司,許多國外具備實(shí)力的公司,企業(yè)目前的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)都是很強(qiáng)的。從下圖中可以看出各大公司對(duì)于知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的申請(qǐng)量。
圖3 申請(qǐng)人排名
從圖4中我們可以看出專利申請(qǐng)人的分布,可調(diào)諧激光器的專利申請(qǐng)人在北京、湖北、廣東和江蘇等地,以及在天津申請(qǐng)量是最大的[5]。在這些地區(qū)中,我國的專利申請(qǐng)總量占據(jù)了13%以上,其中北京的許多科技公司具有較多的高校和科研機(jī)構(gòu)。對(duì)于創(chuàng)新研發(fā)的能力是比較強(qiáng)的。目前,在廣東、江蘇、湖北等地,分布著許多科技產(chǎn)業(yè)的公司,而在天津,許多高校和科研機(jī)構(gòu)都有很大的聚集量。目前陜西和傷害是我國高校和科研機(jī)構(gòu)較多的地區(qū),在浙江也很多。
圖4 國內(nèi)地域分布
綜上所述,從專利申請(qǐng)的層面上看,我國對(duì)于可調(diào)諧的激光器有很大的發(fā)展前景。對(duì)于專利申請(qǐng)量和申請(qǐng)人國別來說,分析該領(lǐng)域的主要申請(qǐng)人國家和地域分布情況,有利于國內(nèi)公司對(duì)于可調(diào)諧激光器市場(chǎng)的精準(zhǔn)判斷。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)方面,中國和美國在世界上的受關(guān)注度非常高,所以世界其他國家的企業(yè)在分析市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)的時(shí)候,高度重視這兩個(gè)國家的市場(chǎng)。因此在尋求專利技術(shù)保護(hù)的同時(shí),還是想在這兩個(gè)國家擁有廣闊的市場(chǎng)空間,在國內(nèi),企業(yè)的需求對(duì)于產(chǎn)品的研發(fā)有更好的推動(dòng)作用,我國產(chǎn)品科技的研發(fā)有更廣闊的發(fā)展市場(chǎng)前景。