《皮秒激光器应用范围广 国内企业竞争优势在不断增强》

  • 来源专题:光电情报网信息监测服务平台
  • 编译者: husisi
  • 发布时间:2022-05-13
  • 随着激光技术发展,皮秒激光器在工业微加工、航空航天、精准医疗、科研应用、增材制造等领域应用越来越广泛。
    皮秒激光器是指输出激光的脉冲宽度在皮秒级别的激光器。皮秒激光器具有重复频率可调、峰值功率高、加工精度高、热效应极小等优势,可完成打孔、切割、成型、烧蚀等工作,几乎适用于加工包括金属、半导体、蓝宝石、陶瓷、复合材料、光阻材料、太阳能电池片等在内的所有材料。皮秒激光器适应性好,受益于此,皮秒激光器市场容量巨大。
    激光器是指激光的发生装置,根据运转方式不同,激光器可分为连续激光器和脉冲激光器。得益于激光锁模技术发展,激光器脉冲输出达到皮秒(10-12s)及飞秒(10-15s)量级,20世纪90年代,激光器进入超短脉冲时代。
    根据新思界产业研究中心发布的《2022-2027年皮秒激光器行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示,超短脉冲激光器在激光器市场的占比仍较低,目前不足20%,未来发展空间大,预计2026年,全球超短脉冲激光器市场规模将超过56亿美元,2022-2026年市场增速将高于激光器市场整体增速。
    超短脉冲激光器即超快激光器,包括皮秒激光器、飞秒激光器、阿秒激光器等,与飞秒激光器相比,皮秒激光器具有设计简单、成本效益高、性能可靠等优势,基本能满足目前工业、医疗、航天航空等领域高精度的微细加工,因此皮秒激光器是目前超短脉冲激光加工的主流光源。
    随着激光技术发展,皮秒激光器在工业微加工、航空航天、精准医疗、科研应用、增材制造等领域应用越来越广泛。在工业微加工领域,皮秒激光器已实现大批量应用,涉及到高性能FPC切割、太阳能PERC电池加工、OLED材料切割打孔等场景;在医药领域,皮秒激光器可代替手术刀进行外科手术、医疗美容等。
    皮秒激光器产业壁垒较高,在国际市场上,皮秒激光器供应商主要有美国相干、光谱物理、EdgeWave、德国通快、丹麦NKT光子等企业。我国皮秒激光器行业起步较晚,但政府、企业、研究机构对其重视度较高,在政策扶持下,我国皮秒激光器正追赶国际先进水平,国内相关生产企业有大族激光、华日激光、福晶科技、国神超快激光、英诺激光、卓镭激光等。
    新思界行业分析人士表示,超快、超强是激光未来发展趋势,从长远来看,飞秒激光器应用空间更为广阔,但目前来看,皮秒激光器在成本、性能方面更具优势,其市场关注度更高。皮秒激光器已在工业微加工、医疗、航天航空等领域得到广泛应用,随着技术进步,未来皮秒激光器将向着低成本、高性能、小体积等方向发展。

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  • 《重磅 | 首台85kw光纤激光器在苏州正式投产》

    • 来源专题:光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者:husisi
    • 发布时间:2023-09-25
    • 日前,深圳市创鑫激光股份有限公司(以下简称“创鑫激光”)宣布,其研制的85kW光纤激光器已在公司位于江苏苏州的产业园正式投产。据悉,这是全球首台达到85kW的光纤激光器,经中国光学会激光加工专业委员会调查验证,认证为全球工业切割领域光纤激光器最高功率记录。 创鑫激光董事长兼总经理蒋峰介绍说,这台85kW光纤激光器拥有全部自主知识产权,具备更强的切割能力、更快的切割速度、更优的切割质量,已能完全替代等离子切割、火焰切割等传统方式,将在船舶制造、工程机械、钢构地产、核能核电等众多领域发挥降本增效的积极作用。 激光被誉为“最快的刀”“最准的尺”“最亮的光”,是当前制造业迈向高端发展的重要驱动力,而更先进的激光技术也为制造业的精密加工、微细加工等未来发展的重点领域,创造了前所未有的可能性。 “全球正在从过去功能单一、效率低下、自动化程度低的金属硬质刀具,转型为自动化、智能化、数字化的激光数字刀具。”蒋峰说,激光数字刀具拥有可变功率、可变光斑、可变焦点、非接触式等优势,在激光切割下料一项就能替铣、锯、钻、冲、剪等多种传统工艺。另外,激光柔性生产的特性,可以普遍运用于以3D打印为代表的“增材制造”领域,以熔覆、淬火工艺为代表的“等材制造”领域以及常见的切割、钻孔为特点的“减材制造”领域。 20多年前,我国的光纤激光器产业还是一片空白,但在近10年,无论是软、硬件和应用生态都取得了突破性进展。 蒋峰表示,过去,欧洲、日本在传统高端精密机床技术领先全球,如今中国在激光技术方面拥有很强的实力。创鑫激光从核心元器件和材料着手进行垂直整合,自主研发激光器、激光配件和控制系统,实现产业链整合,且成本还在不断降低。 据了解,创鑫激光成立于2004年,经过多年发展,现已成为集光纤激光器及核心光学器件研发、生产和销售为一体的激光器厂商,并在光纤激光器、光学器件两类核心技术上拥有自主知识产权。 2017年,创鑫激光发布了国内首台万瓦级的激光器,其后几年,创鑫激光不断刷新全球超高功率工业激光器的最高功率纪录。而此次全球首台套85kw激光切制设备的发布,是创鑫激光在激光技术领域的又一重大突破,不仅体现了中国激光企业技术创新的能力,也显示出中国激光技术的全球竞争力。 随着超高功率激光设备适用场景的拓展和普及范围的扩大,更大的市场需求或将释放。为此,创鑫激光正在苏州建设二期产业园,扩大产线。 蒋峰说,该工程于2021年10月开始建设,总投资7亿元,预计明年3月竣工,达产后年生产连续光纤激光器15万台,将有力支撑用户对国产高功率激光器的紧迫需求。
  • 《我国激光器占全球市场超66%,非线性光学晶体具有全球竞争力》

    • 来源专题:光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者:husisi
    • 发布时间:2023-01-03
    • 据了解,非线性光学晶体是重要的光电信息功能材料之一,是光电子技术特别是激光技术的重要物质基础,其发展程度与激光技术的发展密切相关。 非线性光学晶体材料可以用来进行激光频率转换,扩展激光的波长;用来调制激光的强度、相位;实现激光信号的全息存储、消除波前畴变的自泵浦相位共轭等。 非线性光学晶体是高新技术和现代军事技术中不可缺少的关键材料,各发达国家都将其放在优先发展的位置,并作为一项重要战略措施列入各自的高技术发展计划中,给予了高度重视和支持。 伴随着激光技术从上世纪六十年代发展至今,非线性光学晶体也得到长足的发展,从最初的石英倍频晶体开始,不断涌现出铌酸锂、磷酸二氢钾、磷酸二氘钾、碘酸锂、磷酸氧钛钾、偏硼酸钡、三硼酸锂、铌酸钾、硼酸铯、硼酸铯锂、氟硼酸钾铍以及硫银镓、砷镉锗、磷锗 锌等非线性光学晶体,广泛应用于激光倍频、和频、差频、光参量放大以及电光调制、电光偏转等。 我国在全球非线性光学晶体市场中具有较强竞争力,在部分产品领域甚至处于领先地位。在激光器中,非线性光学晶体与激光晶体配合使用,功能主要是对激光波长进行变频,以满足不同场景应用需求,其地位重要性突出。 经过不断发展,我国非线性光学晶体行业竞争实力不断增强,在部分产品领域处于国际领先地位,但仍有部分产品研发与生产技术与美国、日本企业相比存在差距。 从整个非线性光学晶体材料、器件及整机设备来看,美国、日本等发达国家是产业大国,在大规模生产的非线性光学晶体如 LiNbO3 占有垄断地位。 小规模的材料品种如 KTP、 BBO、LBO 等,主要是中国、立陶宛等占据优势地位。我国在全球非线性光学晶体市场中具有较强竞争力,在部分产品领域甚至处于领先地位。 20 世纪 60 年代以来,中国非线性光学晶体研发创新能力不断增强,自主研发生产出多种新型非线性光学晶体,例如中国科学院福建物质结构研究所(福建物构所)研发的 BBO 晶体、LBO 晶体等,基本都已实现规模化生产。 现阶段,我国生产的非线性光学晶体除供应国内市场需求外,还大量出口到海外市场。目前,国内市场规模约 4 亿美金,整体市场每年仍保持15-30%稳定增长。 根据新思界产业研究中心发布的《2022-2026年非线性光学晶体行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,从全球非线性光学晶体市场来看,在铌酸锂等大规模量产产品领域,美国、日本处于领先地位,而在BBO、LBO等小规模量产产品领域,中国具有明显竞争优势。 随着光通信、工业激光加工、仪器仪表等行业快速发展,对高性能非线性光学晶体需求不断增长,我国非线性光学晶体行业产值不断增加,2020年已经达到32亿元左右。 非线性光学元件在调制开关与远程通讯、信息处理和娱乐等三个领域表现出了加速发展的趋势,我们预计未来整体市场增长率将保持在15-30%左右。 主要商业化非线性光学晶体有铌酸锂、磷酸钛氧钾、偏硼酸钡、三硼酸锂、磷酸二氢钾、磷酸二氘钾等,其中LiNbO3是市场最大的非线性光学晶体,光通讯和工业激光是其最重要的应用领域。 根据《2021年中国激光产业发展报告》,2020年全球激光器销售额为160.1亿美元。结构上,材料加工与光刻、通讯与光存储、科研和军事、医疗和美容、仪器与传感器及娱乐、显示与打印占比分别为 39.6%、24.5%、13.8%、5.7%、12.6%及 3.8%。 报告显示,2021年全球激光器的总市场规模为185亿美金,市场增长率为15%,其中半导体激光器(作为固体激光器和光纤激光器等其他激光器的核心泵浦光源或作为直接激光器),其市场规模预计为79.5亿美金(占比 43%),市场增速为18%。 我国激光器行业发展迅速、竞争优势明显,在全球激光器市场中所占的比重也持续提升,根据 Laser Focus World 发布的数据,2020年,我国激光器市场规模为109.1亿美元,占全球激光器市场66.12%的份额。 近年来全球工业激光器市场规模呈波动走势,根据 Laser Focus World 测算,2020年全球工业激光器市场规模约为 51.57 亿美元,同比增长 2.4%。 从结构上,市场份额最大的是光纤激光器,2018 至 2020 年的销售占比均超过 50%,其中 2020 年全球光纤激光器销售额占比为 52.7%;固体激光器销售占比 16.7%;气体激光器销售占比 15.6%;直接半导体/准分子激光器销售占比 15.0%。