基于專利分析的我國固體激光器領(lǐng)域現(xiàn)狀與發(fā)展對策研究

2015-01-09 09:59韓雪冰吳學(xué)彥戴磊

現(xiàn)代情報 2014年1期

關(guān)鍵詞：申請量激光器專利申請

韓雪冰+吳學(xué)彥+戴磊

〔摘要〕為了促進(jìn)

我國固體激光器行業(yè)發(fā)展，了解我國固體激光器技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展水平與未來動向，應(yīng)用專

利信息分析方法，對已公開的專利文獻(xiàn)加以檢索，并對檢索結(jié)果進(jìn)行清洗篩選，采用定量分

析?定性分析以及文本挖掘等信息處理技術(shù)，分析我國固體激光器領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的總體趨勢

?技術(shù)研發(fā)方向?重點國家和機(jī)構(gòu)技術(shù)競爭態(tài)勢等內(nèi)容，提出發(fā)展我國固體激光器行業(yè)的對

策建議?

〔關(guān)鍵詞〕固體激光器；專利分析

；發(fā)展對策

DOI：10.3969/j

.issn.1008-0821.2014.01.029

〔中圖分類號〕G255.53；TN248.1 〔文獻(xiàn)標(biāo)識

碼〕A 〔文章編號〕1008-0821（2014）01-0132-05H

T〗

Analysis of Chinese Solid St

ate Laser Situation and Development Based on Patent

Han Xuebing Wu Xueyan Dai Lei

（Institute of Scientific and Technical Information of Jilin，Changchun 130033，

China）

〔Abstract〕”BZ〗In order to find out the level and trend of solid state laser technology

field in China，and promote the development in the field，methods about patent in

formation analysis are used in this paper.After searching for solid state laser

technology patents in published patent documents，the retrieval results are clean

ed and screened.Overall technology and researching trend in this field，competiti

on between mayor countries and institutions are analyzed，using quantitative anal

ysis，qualitative analysis，text mining and other information processing technolog

y.The countermeasures and proposes for the development of solid state laser indu

stry in china are put forward.

〔Key words〕solid state lase

r；patent analysis；development countermeasures

固體激光器是以摻雜的玻璃?晶體或透明陶瓷等固體材料為工作介質(zhì)的激光器?1960年

，T.H.梅曼發(fā)明的紅寶石激光器就是固體激光器，也是世界上第一臺激光器?固體激光器

因為具有較大的輸出功率和較緊湊的結(jié)構(gòu)，從其誕生開始至今，一直備受關(guān)注，特別是20世

紀(jì)80年代末出現(xiàn)二極管泵浦的固體激光器（DPL）之后，取得了一系列重大進(jìn)展[1-

2]?我國的激光器技術(shù)發(fā)展較快，與多個學(xué)科形成了不同類型技術(shù)應(yīng)用，如激光醫(yī)療技

術(shù)?激光加工技術(shù)?激光檢測與計量技術(shù)?激光全息技術(shù)等[3-7]?

宏觀層面上的專利分析是在對專利情報進(jìn)行篩選?鑒定?整理的基礎(chǔ)上利用文獻(xiàn)計量學(xué)的各

種方法和手段，對其中所含的各種情報要素進(jìn)行統(tǒng)計?排序?對比?分析和研究，以了解某

技術(shù)領(lǐng)域的整體概況，競爭對手技術(shù)優(yōu)勢?研發(fā)方向，技術(shù)的發(fā)展趨勢等[8-9]

?本文對1985-2012年固體激光器相關(guān)專利的申請量?專利權(quán)人分布?專利國家?省份分布

等進(jìn)行統(tǒng)計，并通過IPC技術(shù)分類分析?聚類分析，探討固體激光器技術(shù)領(lǐng)域的現(xiàn)狀和趨勢

，提出發(fā)展對策建議?

1 研究方法與分析框架

應(yīng)用相關(guān)檢索式，我們在知識產(chǎn)權(quán)局專利信息服務(wù)平臺上檢索到固體激光器專利4 301

條?應(yīng)用利用中獻(xiàn)智泉公司開發(fā)的專利信息分析系統(tǒng)軟件（PIAS）進(jìn)行專利分析?因為專利

申請到授權(quán)有18個月的滯后期，所以2011-2012年的數(shù)據(jù)不能做為分析依據(jù)，僅供參考?專

利分析框架：

2 我國固體激光器領(lǐng)域?qū)＠傮w趨勢

分析

2.1 總體申請趨勢

圖2顯示了從1985-2011年，我國固體激光器技術(shù)領(lǐng)域的專利年申請量和公開量，可以看出

，我國激光器技術(shù)起步較早，在2000年之前固體激光器的專利數(shù)量穩(wěn)定增長，2000年之后，

隨著我國激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以及國家對知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)和專利申請等相關(guān)鼓勵政策的實施，專

利數(shù)量進(jìn)入了快速增長期，到2011年專利申請量達(dá)到640件，是2000年專利申請量88件的7倍

還要多?

2.2 技術(shù)生命周期

從技術(shù)生命周期來看，圖3為技術(shù)生長率?技術(shù)成熟系數(shù)?技術(shù)衰老系數(shù)?新技術(shù)特征系數(shù)

4項指標(biāo)的逐年趨勢，技術(shù)生長率（發(fā)明專利申請或授權(quán)量占過去5年該領(lǐng)域發(fā)明或授權(quán)總量

的比率）基本在0.2～0.4之間，說明固體激光器20多年來一直保持長期穩(wěn)定的技術(shù)生長，

新的技術(shù)?新的發(fā)明不斷出現(xiàn)，固體激光器具有良好的發(fā)展軌跡?技術(shù)成熟系數(shù)（發(fā)明專利

申請或授權(quán)量占該領(lǐng)域發(fā)明和實用新型授權(quán)總量的比率）從1990開始一直保持在0.6以上，

可以看出，固體激光器技術(shù)的發(fā)明專利在該領(lǐng)域總的專利申請量中保持了較高的比例，該技

術(shù)處于良好的增長期?技術(shù)衰老系數(shù)（發(fā)明和實用新型專利申請和授權(quán)量占該領(lǐng)域發(fā)明?實

用新型和外觀設(shè)計專利申請和授權(quán)總量的比率）在2010年之前均近似為1，2010年和2011年

小于1，但因為專利申請到授權(quán)有18個月的滯后期所以2010-2012年的數(shù)據(jù)暫不

分析?從2010年之前的數(shù)據(jù)可以看出，在固體激光器技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠^大多數(shù)為發(fā)明和實用新

型專利，技術(shù)發(fā)展力十分旺盛?新技術(shù)征系數(shù)（技術(shù)生長率和技術(shù)成熟系數(shù)推算出來）從19

90開始一直保持在0.6以上，表明固體激光器技術(shù)領(lǐng)域新技術(shù)特征明顯?根據(jù)以上對固體激

光器技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)生命周期的分析，我們認(rèn)為，固體激光器是技術(shù)一項具有良好的發(fā)展歷史

與背景，而且在未來的發(fā)展過程中將保持較快的速度，具有很好的發(fā)展?jié)摿εc前景?

3 固體激光器領(lǐng)域?qū)＠暾垍^(qū)域分析

3.1 申請國家分布

中國是制造大國，也是消費(fèi)大國，國內(nèi)的具大的資源與勞動力支撐以及廣闊的市場發(fā)展前景

吸引了大量跨國企業(yè)紛紛在華建廠?固體激光器技術(shù)領(lǐng)域也不例外，從圖4可以看出，日?

美?韓?德?英等國均在華申請了該領(lǐng)域相關(guān)專利?值得引起關(guān)注的是，日本是在全球激光

器技術(shù)領(lǐng)域中占主導(dǎo)地位的國家之一，技術(shù)水平居于世界前列，該國在華申請專利占中國申

請專利總量的近1/4?日本對中國的固體激光器技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)市場十分重視，且有相當(dāng)

的占有率?

3.2 申請省份對比

近年來，我國激光器技術(shù)的發(fā)展速度很快，國內(nèi)已出現(xiàn)多家從事研制?生產(chǎn)和經(jīng)營激光器和

激光加工設(shè)備的研發(fā)機(jī)構(gòu)和企業(yè)?至今已有5個國家級激光技術(shù)研究中心，10多個產(chǎn)品研發(fā)

機(jī)構(gòu)?已有100多家從事激光加工的制造企業(yè)，其中一些是由激光技術(shù)應(yīng)用研究所建立的，

另外一些是新興的私人擁有的民營激光公司，主要分布在武漢?上海?江蘇?北京?西安等

省市^[10]?這些公司已成為國內(nèi)激光加工市場的主力，他們制造的工業(yè)激光器?

元器件和激光加工系統(tǒng)（激光標(biāo)記?劃線?微調(diào)?切割?焊接?表面處理?微加工?直接成

型）約占國內(nèi)總市場90%以上份額?從中國專利申請量前20位省份對比圖（圖5）來看，北

京?廣東?江蘇?上海?湖北申請量比較突出，處于第一梯隊?吉林位于第二梯隊的首位，

申請量為196件?

4 技術(shù)領(lǐng)域分析

4.1 IPC構(gòu)成

圖6為固體激光器技術(shù)領(lǐng)域各IPC小類專利申請量統(tǒng)計數(shù)據(jù)，從對比分析中可以看出，該領(lǐng)

域涉及的IPC小類前10位中主要可以分為兩大類：一類為基于固體激光器本身的專利技術(shù)，

主要包括：H01S?G02B?G02F；另一類為屬于固體激光器應(yīng)用領(lǐng)域的專利技術(shù)，主要包括：

B23K?G11B?G01N?A61N?B41J?G01B?A61B?

因為固體激光器本身即為受激發(fā)射的器件，所以IPC小類H01S申請量最多，排在第一位?此

外在對固體激光器的研究中主要技術(shù)熱點集中在光學(xué)元器件（G02B）和光學(xué)控制和轉(zhuǎn)換技術(shù)

或工藝（G02B）上?從應(yīng)用上來看，固體激光器的應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在激光加工?激光存儲

?激光檢測?醫(yī)療診斷?激光印刷?激光測量幾個領(lǐng)域?

4.2 IPC小類逐年趨勢分析

從IPC小類逐年申請量來看（圖7），總體上各小類的逐年申請量都顯現(xiàn)增長態(tài)勢?H01S?B

23K和G02F小類的專利申請量基本上從2000年開始加速增長，2004年以后一直保持較高的申

請量，比較來出H01S小類的申請量變化尤其突出?說明固體激光器研發(fā)及相關(guān)光學(xué)元器件及

有關(guān)技

注：H01S：利用受激發(fā)射的器件；B23K：釬焊或脫焊；焊接；用釬焊或焊接

方法包覆或鍍敷；局部加熱切割，如火焰切割；用激光束加工；G02B：光學(xué)元件?系統(tǒng)或儀

器；G11B：基于記錄載體和換能器之間的相對運(yùn)動而實現(xiàn)的信息存儲；G01N：借助于測定材

料的化學(xué)或物理性質(zhì)來測試或分析材料；A61N：電療；磁療；放射療；超聲波療；B41J：打

字機(jī)；選擇性印刷機(jī)構(gòu)，即不用印版的印刷機(jī)構(gòu)；排版錯誤的修正；G01B：長度?厚度或類

似線性尺寸的計量；角度的計量；面積的計量；不規(guī)則的表面或輪廓的計量；G02F：用于控

制光的強(qiáng)度?顏色?相位?偏振或方向的器件或裝置，例如轉(zhuǎn)換?選通?調(diào)制或解調(diào)，上述

器件或裝置的光學(xué)操作是通過改變器件或裝置的介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)來修改的；用于上述操作的

技術(shù)或工藝；變頻；非線性光學(xué)；光學(xué)邏輯元件；光學(xué)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器；A61B：診斷；外endprint

科；鑒定?

術(shù)及工藝是在2000年前后開始受到廣泛關(guān)注并快速發(fā)展，到現(xiàn)在，已經(jīng)有了10余年的技術(shù)積

累，且相關(guān)機(jī)構(gòu)對技術(shù)的研發(fā)熱情未見減退?圖7另一個比較突出的小類是B23K，作為固體

激光器最重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一，從2005年開始，到2011年，短短的6年間這一領(lǐng)域的利申請

量從7項猛增到142項?表明隨著固體激光器本身技術(shù)的成熟與發(fā)展，其在工業(yè)加工領(lǐng)域的具

大優(yōu)勢顯示出來，同時，這一領(lǐng)域也將會成為固體激光器未來的重要應(yīng)用領(lǐng)域，具有廣闊的

發(fā)展前景?

5 主要競爭機(jī)構(gòu)分析STBZ〗

5.1 主要競爭機(jī)構(gòu)構(gòu)成

圖8顯示的是固體激光器技術(shù)領(lǐng)域中國專利申請量前10位的機(jī)構(gòu)?10家機(jī)構(gòu)的總專利申請量

為1 115件，占該領(lǐng)域?qū)＠暾埩康?/4左右，技術(shù)的壟斷程度并不明顯?從各機(jī)構(gòu)

所占比例來看，各機(jī)構(gòu)所占比例比較平衡，并沒有一家機(jī)構(gòu)在這一領(lǐng)域占有絕對優(yōu)勢，排名

第一的松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社占前10家機(jī)構(gòu)總申請量的15%，第二的上海光學(xué)精密機(jī)械研究

所占前10家機(jī)構(gòu)總申請量的14%，兩者相差僅有1%，即使是第十位的北京工業(yè)大學(xué)也占了前1

0家機(jī)構(gòu)總申請量的6%?但從這10家機(jī)構(gòu)來看，松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社?夏普株式會社?三

洋電機(jī)株式會社和三菱電機(jī)株式會社4家為日本企業(yè)，占前10家機(jī)構(gòu)總申請量的44%；中國科

學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所?中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所?中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與

物理研究所和北京工業(yè)大學(xué)4家為研究機(jī)構(gòu)或大學(xué)，占前10家機(jī)構(gòu)總申請量的38%；深圳市大

族激光科技股份有限公司和無錫華聯(lián)精工機(jī)械有限公司為國內(nèi)企業(yè)，占前10家機(jī)構(gòu)總申請量

的18%?日本的企業(yè)在中國已經(jīng)具有了一定的技術(shù)獨占性，具有國內(nèi)機(jī)構(gòu)抗衡的實力與能力

?國內(nèi)機(jī)構(gòu)主要以研究院所和大學(xué)為主?

5.2 主要競爭機(jī)構(gòu)趨勢

前10位機(jī)構(gòu)的專利申請量逐年趨勢如圖9所示，各機(jī)構(gòu)的專利申請量均呈現(xiàn)上升趨勢，可以

看出幾家日本企業(yè)和國內(nèi)研究機(jī)構(gòu)峰值出現(xiàn)時間有要比國內(nèi)兩家企業(yè)和北京工業(yè)大學(xué)的峰值

時間早2～3年，其中無錫華聯(lián)精工機(jī)械有限公司僅在2011年一年申請了78項專利，做為國內(nèi)

生產(chǎn)焊接切割設(shè)備的主要企業(yè)，無錫華聯(lián)精工機(jī)械有限公司突然大量申請固體激光器技術(shù)領(lǐng)

域有關(guān)專利，如此大手筆的礎(chǔ)，同時可以看出日本對我國市場十分重視，已構(gòu)成對我國有關(guān)機(jī)構(gòu)的競爭?要應(yīng)對國外機(jī)

構(gòu)在技術(shù)上的發(fā)展優(yōu)勢，政府應(yīng)加大對固體激光器技術(shù)研發(fā)的投資力度，重點發(fā)展重點?關(guān)

鍵性技術(shù)的研究?

6.2 加強(qiáng)固體激光器技術(shù)科技成果轉(zhuǎn)化

在我國的固體激光器專利申請主要機(jī)構(gòu)中企業(yè)在比例上相對較低，科研院所的研究水平較高

，應(yīng)加快固體激光器技術(shù)的科技成果轉(zhuǎn)化，鼓勵科研院所依托專利技術(shù)創(chuàng)辦企業(yè)，鼓勵科研

院所的專利向企業(yè)轉(zhuǎn)讓?

6.3 培育扶植固體激光器相關(guān)領(lǐng)域重點企業(yè)

固體激光器相關(guān)領(lǐng)域企業(yè)的技術(shù)壟斷性還不明顯，政策應(yīng)培育扶植固體激光器相關(guān)領(lǐng)域重點

企業(yè)，重點發(fā)展幾家固體激光器生產(chǎn)企業(yè)，幾家固體激光器應(yīng)用企業(yè)?

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（本文責(zé)任編輯：孫國雷）endprint