“日新月異”的激光產(chǎn)業(yè)充實(shí)著人類生活

　　【儀表網(wǎng) 儀表深度】激光是20世紀(jì)以來，繼原子能、計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體之后，人類的又一重大發(fā)明，被稱為“快的刀”“準(zhǔn)的尺”“亮的光”和“奇異的激光”。近年來，隨著社會(huì)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(guó)內(nèi)乃至范圍都已經(jīng)延伸到了工業(yè)甚至人們生活的各個(gè)方面。激光技術(shù)對(duì)人類活動(dòng)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(chǔ)領(lǐng)域、醫(yī)療美容領(lǐng)域等領(lǐng)域的市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大明顯。
 

　　國(guó)內(nèi)激光市場(chǎng)現(xiàn)狀
 

　　中國(guó)的激光市場(chǎng)整體起步較晚，但隨著我國(guó)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)模化生產(chǎn)，從而推動(dòng)光學(xué)原材料成本下降，我國(guó)激光設(shè)備的容量呈現(xiàn)出遞增的趨勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年中國(guó)激光設(shè)備銷售收入達(dá)到917億元，同比增長(zhǎng)25.7%。
 

　　激光技術(shù)作為范圍內(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?shì)良好與前景廣闊而讓許多人前赴后繼的加入投資行列，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(gè)非常“小眾”的市場(chǎng)變得越來越“大眾化”。據(jù)了解，我國(guó)激光下游市場(chǎng)占激光產(chǎn)業(yè)總市場(chǎng)量的38%。
 

　　激光行業(yè)市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)
 

　　首先我們要知道，激光產(chǎn)業(yè)鏈可分為以下幾個(gè)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(gè)領(lǐng)域的激光加工設(shè)備。而其中激光器做為激光設(shè)備核心的光學(xué)組件，是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條的價(jià)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(guó)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(guó)整體工業(yè)基礎(chǔ)和科研水平相對(duì)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(guó)的發(fā)展和應(yīng)用。但飛秒脈沖研究不應(yīng)局限于國(guó)內(nèi)的應(yīng)用水平，雖然我國(guó)的激光器市場(chǎng)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(guó)在上享有很高的度。目前我國(guó)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(jiǎn)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(guó)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(zhǎng)、成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)，成為我國(guó)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(wàn)瓦。2013年，第一臺(tái)商用的10萬(wàn)瓦級(jí)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(gè)重要技術(shù)指標(biāo)，是從質(zhì)的方面來評(píng)價(jià)激光的特性。但其實(shí)在此前的較長(zhǎng)時(shí)期以來，我國(guó)對(duì)光束質(zhì)量一直沒有確切的定義，也未建立標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)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(duì)激光器設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、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(shí)我國(guó)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(wàn)瓦級(jí)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(zhǎng)激光器更受歡迎
 

　　讓激光器的輸出波長(zhǎng)覆蓋更短的波段，目前短波長(zhǎng)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(shí)候需要用短波長(zhǎng)、短脈沖的紫外激光來處理。我國(guó)目前研發(fā)的激光器已經(jīng)能夠做到短波長(zhǎng)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(guó)，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(shí)也借助傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)，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(guó)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)?ldquo;十三五”規(guī)劃的提出與實(shí)行也將保持較快的增長(zhǎng)趨勢(shì)。