激光是20世紀(jì)以來,繼原子能、計算機(jī)、半導(dǎo)體之后,人類的又一重大發(fā)明,被稱為“最快的刀”“最準(zhǔn)的尺”“最亮的光”和“奇異的激光”。近年來,隨著社會科研技術(shù)的進(jìn)步,激光技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸拓寬,在國內(nèi)乃至全球范圍都已經(jīng)延伸到了工業(yè)甚至人們生活的各個方面。激光技術(shù)對人類活動的影響較大,其中光通信領(lǐng)域、材料加工領(lǐng)域、準(zhǔn)分子印刷領(lǐng)域、數(shù)據(jù)存儲領(lǐng)域、醫(yī)療美容領(lǐng)域等領(lǐng)域的市場規(guī)模擴(kuò)大明顯。
國內(nèi)激光市場現(xiàn)狀
中國的激光市場整體起步較晚,但隨著我國企業(yè)努力突破激光器核心技術(shù),實(shí)現(xiàn)激光器和核心光學(xué)器件的規(guī)?;a(chǎn),從而推動光學(xué)原材料成本下降,我國激光設(shè)備的容量呈現(xiàn)出遞增的趨勢。據(jù)統(tǒng)計,2019年中國激光設(shè)備銷售收入達(dá)到917億元,同比增長25.7%。
激光技術(shù)作為國際范圍內(nèi)公認(rèn)的先進(jìn)制造加工技術(shù)之一,目前廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、通訊、信息處理、醫(yī)療美容、3D傳感、軍事、文化教育以及科研等方面。且因?yàn)樾蝿萘己门c前景廣闊而讓許多人前赴后繼地加入投資行列,因此大量資金與人才被引入激光領(lǐng)域。由此可見,激光產(chǎn)業(yè)正由原本一個非?!靶”姟钡氖袌鲎兊迷絹碓健按蟊娀?。據(jù)了解,我國激光下游市場占激光產(chǎn)業(yè)總市場量的38%。
激光行業(yè)市場的發(fā)展趨勢
首先我們要知道,激光產(chǎn)業(yè)鏈可分為以下幾個方面:上游光學(xué)材料和元器件、中游激光器以及下游廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域的激光加工設(shè)備。而其中激光器作為激光設(shè)備核心的光學(xué)組件,是整個產(chǎn)業(yè)鏈條的價值高地。目前,激光器正在向著“更快、更高、更好、更短”這四大方向發(fā)展。
1.超快激光器更適用于工業(yè)生產(chǎn)
據(jù)了解,我國的飛秒脈沖激光器的研究仍處在實(shí)驗(yàn)室階段,離實(shí)用化還有很大差距。由于我國整體工業(yè)基礎(chǔ)和科研水平相對起步較晚,雖然脈沖激光器本身的制造工序并不難,但其成本較為昂貴。從技術(shù)與資金兩方面限制了飛秒激光脈沖在我國的發(fā)展和應(yīng)用。但飛秒脈沖研究不應(yīng)局限于國內(nèi)的應(yīng)用水平,雖然我國的激光器市場有限,但是在激光頻率變換用的BBO、LBO等晶體的研究方面,我國在國際上享有很高的知名度。目前我國激光器的脈沖速度越來越快,超快激光器取得了快速發(fā)展,已經(jīng)憑借著更簡單的結(jié)構(gòu)、更方便的操作、更低廉的成本和更穩(wěn)定的性能,走出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用中。
2.激光器的功率向更高發(fā)展
隨著我國激光科研技術(shù)的發(fā)展,大功率激光器的性能也在不斷提高,許多新型激光器相繼問世。其中半導(dǎo)體激光器具有體積小、效率高、質(zhì)量輕、壽命長、成本低等諸多優(yōu)點(diǎn),成為我國目前為止較為普遍使用的激光器。隨著大功率激光器的不斷發(fā)展,由其抽運(yùn)的全固態(tài)和非全固態(tài)激光器的發(fā)展也十分迅速。
目前市面上的激光器的功率越來越高,平均功率已經(jīng)超過10萬瓦。2013年,第一臺商用的10萬瓦級光纖激光器在日本名古屋NADEX中心安裝,用于焊接300mm厚的鋼板。激光切割應(yīng)用也向著更高的功率發(fā)展,激光切割機(jī)的功率持續(xù)走高,已經(jīng)達(dá)到8——12kW。
3.光束質(zhì)量大幅提升
激光光束質(zhì)量是激光器的一個重要技術(shù)指標(biāo),是從質(zhì)的方面來評價激光的特性。但其實(shí)在此前的較長時期以來,我國對光束質(zhì)量一直沒有確切的定義,也未建立標(biāo)準(zhǔn)的測量方法,這為科研和應(yīng)用都帶來了不便。但目前,因?yàn)楣馐|(zhì)量對激光器設(shè)計、制造、檢測、應(yīng)用等有重要作用,所以探討如何完善光束質(zhì)量因子的普適性、分析影響光束質(zhì)量的因素并進(jìn)行控制成為發(fā)展激光行業(yè)的重中之重。
同時我國的激光器輸出的光束質(zhì)量越來越好,光纖激光器的光束質(zhì)量已經(jīng)達(dá)到10萬瓦級單模。在過去的一年中,光纖激光器、碟片激光器、直接半導(dǎo)體激光器的亮度都有大幅度提升。
4.短波長激光器更受歡迎
讓激光器的輸出波長覆蓋更短的波段,目前短波長激光器已經(jīng)廣泛應(yīng)用。市面上很多先進(jìn)的制造工藝都需要冷加工,例如在我們的智能手機(jī)制造中,很多時候需要用短波長、短脈沖的紫外激光來處理。我國目前研發(fā)的激光器已經(jīng)能夠做到短波長激光,并且在表面標(biāo)記、半導(dǎo)體晶圓加工、鉆孔、切割等領(lǐng)域獲得了大量應(yīng)用。
小編見解:
在我國,激光作為先進(jìn)制造技術(shù)在提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時也借助傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢,使激光產(chǎn)業(yè)自身取得廣闊的發(fā)展空間。可以預(yù)期,在激光產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展方向上,實(shí)現(xiàn)激光產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的緊密結(jié)合,用先進(jìn)的激光制造技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)將是我國激光產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展應(yīng)遵循的道路。而激光產(chǎn)業(yè)因?yàn)椤笆濉币?guī)劃的提出與實(shí)行也將保持較快的增長趨勢。
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