赵媛媛,朱青,冀永志
(潍坊市知识产权保护中心,山东 潍坊 262600)
在一定范围内将激光的波长进行连续的改变,这种激光器就叫做可调谐激光器。和其他传统形式的固态激光器相比,这种可调谐激光器有一个调谐范围,也即从近紫外线到近红外线两者之间的一个范围调谐,并且在本身的尺寸和线宽上都有特点,尺寸较小,线宽较长,光学效率较高。这就使单芯片的实验室、皮肤学以及医学诊断等领域有了很重要的应用前景[1]。
从科学的角度上讲,有三种情况可以实现激光波长的调谐作用,一是在某些元件的使用中改变谐振腔的低损耗区的波长;二是要通过某些外界的参数来实现激光跃迁过程中的能级移动;三是可以实现非线性效应的调谐和变换。
可调谐的激光设备用途是很广的,比如用于光谱学领域、生物学领域、光化学领域和医学的领域,同时还能用于集成光学、污染检测以及半导体材料的加工,对于信息处理和通讯行业也有广泛的应用。
从可调谐激光器的研究中,可以在专利的数据库INCO PAT中进行检索。经过检索及筛选,最终确定申请日从1981年1月1日至2020年12月31日的与可调谐激光器相关的专利在全球已经申请了3846项。在来自于全球的37个国家和地区都有这样类似的专利,因此总的发展趋势是上涨的[2]。
在对于可调谐激光器专利申请的分析中,统计图如图1所示,在相关的字段中进行统计可以看出,在全国的范围内,其实可调谐激光器的在总体的申请上,是呈现着上升的趋势的。但是虽然国际上对于这一方面的专利申请从上世纪80年代就开始了,但是总体水平还是较低的,从1991年开始,开始逐渐上升。到了2006年之后,国外的专利申请量就进入了平稳阶段。从我国国内的专利申请数据中可以知道,我国在1997年之前几乎是没有申请专利的,因此国内专利申请比较晚。在2002年之后,我国的专利在申请数量上有了增长趋势。这是专利申请的数量在全球中是呈现上升趋势的重要原因。在2018年,我国的专利申请量达到了最高峰。并且有持续发展的迹象,因此我国在可调谐激光器技术这个领域,是专利申请的第一大国。
图1 申请量年度分布
图2是申请人国别的比例,由图可知,美国、中国、日本、英国和南韩在专利的申请数量上占据了85.31%,所以可以证明这些国家对于可调谐激光器本身的技术实力是非常棒的。中国的专利数据在这个比例中占据了27.85%,这些数据足以证明国内的科研机构对这项专利技术的研究热情,大量的研发资源都是许多企业和科研机构所投入的。
图2 申请人国别分布
从市场规模的匹配情况,我们可以看出,各国的市场规模中美国和中国的市场比例占据比较高的点。这从技术实力上讲,美国和中国的原创实力比较强[3]。而且这两个国家在科学技术上发展比较好,所以申请专利的数量就较多;从另一方面来讲,中美本身就备受世界的关注,所以中美两国的市场对于专利保护的需求非常大,在世界上的市场份额是巨大的。
在全球的范围内,可调谐激光器技术的相关专利申请量比较靠前的申请人都在图3中有所显示,在全球范围内,可调谐激光器技术的专利申请人占了总比例的12%,由此可见,我国的半导体研究所申请量是最大的。而且持续的在可调谐技术在激光器上的研究[4]。在我国比较知名的公司有华为技术,这家有限公司所从事的产品大多收到专利的保护,在国外还有英国BOOKHAM公司、日本电气、韩国电子通信研究院、瑞典ALTITUN AB公司、日本SUMITOMO公司以及美国THORLABS公司,许多国外具备实力的公司,企业目前的知识产权保护意识都是很强的。从下图中可以看出各大公司对于知识产权保护的申请量。
图3 申请人排名
从图4中我们可以看出专利申请人的分布,可调谐激光器的专利申请人在北京、湖北、广东和江苏等地,以及在天津申请量是最大的[5]。在这些地区中,我国的专利申请总量占据了13%以上,其中北京的许多科技公司具有较多的高校和科研机构。对于创新研发的能力是比较强的。目前,在广东、江苏、湖北等地,分布着许多科技产业的公司,而在天津,许多高校和科研机构都有很大的聚集量。目前陕西和伤害是我国高校和科研机构较多的地区,在浙江也很多。
图4 国内地域分布
综上所述,从专利申请的层面上看,我国对于可调谐的激光器有很大的发展前景。对于专利申请量和申请人国别来说,分析该领域的主要申请人国家和地域分布情况,有利于国内公司对于可调谐激光器市场的精准判断。在市场竞争方面,中国和美国在世界上的受关注度非常高,所以世界其他国家的企业在分析市场优势的时候,高度重视这两个国家的市场。因此在寻求专利技术保护的同时,还是想在这两个国家拥有广阔的市场空间,在国内,企业的需求对于产品的研发有更好的推动作用,我国产品科技的研发有更广阔的发展市场前景。