發(fā)布時間：2016-8-8 18:33:35 點(diǎn)擊次數(shù)：1213
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”。激光的出現(xiàn)和應(yīng)用也被看做是人類使用工具的第三次飛躍。當(dāng)下，新技術(shù)、新應(yīng)用以及現(xiàn)有技術(shù)的不斷改進(jìn)都使激光市場的競爭愈演愈烈。
而作為激光產(chǎn)業(yè)的核心部件——光纖激光器的發(fā)展更是決定著激光產(chǎn)業(yè)未來的走向。二者之間的關(guān)系可用“唇亡齒寒”形容。在過去的10年里，光纖激光技術(shù)在輸出功率、光束質(zhì)量和亮度等方面取得了巨大進(jìn)步，這些新的制造技術(shù)會引發(fā)更多的目前尚未實(shí)現(xiàn)或等待開發(fā)的新設(shè)計和加工方法。
高功率光纖激光器已經(jīng)成為激光領(lǐng)域最為活躍的研究方向之一。已經(jīng)或正在許多應(yīng)用領(lǐng)域替代化學(xué)、氣體和普通固體激光器，對激光器市場產(chǎn)生了革命性的改變，是“激光產(chǎn)業(yè)的新寵兒”。被譽(yù)為“第三代激光器”的高功率光纖激光器，正受到廣大科研工作者和產(chǎn)業(yè)界專家們的極大關(guān)注。
技術(shù)的發(fā)展是相輔相成的
1964年光纖激光器研究取得一定進(jìn)展后，其發(fā)展基本停滯不前，卻在最近幾年成為研究和關(guān)注的熱點(diǎn)。這其中到底有何不為人知的原因呢？李成為我們揭示了其中的奧秘：“光纖激光器的研究在1964年以后的二十多年里處于停滯狀態(tài)是因?yàn)闆]有合適的材料器件和泵浦源。直到上世紀(jì)八十年代后期，光纖通信技術(shù)和半導(dǎo)體泵浦固體激光器技術(shù)的發(fā)展催生和促進(jìn)了光纖激光器技術(shù)的發(fā)展。同時，上世紀(jì)八十年代末。光纖激光器的飛速發(fā)展又極大地帶動了高功率高亮度光纖耦合半導(dǎo)體激光器的發(fā)展和工業(yè)應(yīng)用。這兩者的結(jié)合才再次為光纖激光器的發(fā)展提供了轉(zhuǎn)機(jī)，特別是隨后在九十年代初雙包層和大模場光纖的相繼發(fā)明，極大地提高了光纖激光器的泵浦功率和效率。李成對光纖激光器的發(fā)展做出了精辟的總結(jié)：技術(shù)的發(fā)展不是孤立的，而是相互交叉和相輔相成的。
同樣的道理，高功率光纖激光器性能的提升也絕不會是一個孤立的過程。李成介紹，高功率光纖激光器性能的提升主要依賴于光纖激光器單元技術(shù)，整機(jī)集成技術(shù)，核心器件技術(shù)，和半導(dǎo)體封裝和光纖耦合技術(shù)的突破。
另外，不得不提到的一點(diǎn)是當(dāng)高功率光纖激光器這個名詞進(jìn)入視野時，我們會自然地將其與低功率激光器進(jìn)行比較，甚至?xí)J(rèn)為二者必須一決雌雄，然而它們之間并非是非此即彼的關(guān)系。李成解釋：“低功率和高功率光纖激光器都有各自的細(xì)分市場，很難說哪一種更具優(yōu)勢。例如100W以下的脈沖光纖激光器主要用于打標(biāo)和雕刻，200-1000W的連續(xù)/準(zhǔn)連續(xù)光纖激光器主要用于薄板金屬材料的切割和電子產(chǎn)品的焊接，而1000-10000W連續(xù)光纖激光器則主要用于較厚金屬材料的切割和焊接以及大型金屬構(gòu)件的增材制造等。”隨著激光應(yīng)用工藝技術(shù)的不斷進(jìn)步和光纖激光器應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，市場對高功率光纖激光器的需求越來越多，特別是隨著高功率光纖激光器價格的不斷下降和用戶對激光加工效果和加工效率要求的不斷提高，光纖激光器的高功率化趨勢開始變得明顯。這也就是高功率光纖激光器的風(fēng)頭遠(yuǎn)蓋過低功率光纖激光器的原因。
光纖激光器已經(jīng)是全球工業(yè)激光器市場最廣泛使用的激光器，2015年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示約占市場份額的54%，其次是CO2激光器和固體激光器。然而，長江后浪推前浪，光纖激光器獨(dú)占鰲頭的時間也不會持續(xù)太長，直接半導(dǎo)體激光器將成為高功率光纖激光器的最強(qiáng)對手。原因在于：“與光纖激光器相比，半導(dǎo)體激光器波長更短，電光轉(zhuǎn)換效率更高，結(jié)構(gòu)更為簡單，已經(jīng)開始在金屬和非金屬材料焊接，金屬材料熔覆和表面處理等方面取得應(yīng)用，并有可能逐漸獲得很大的市場份額�！�
國產(chǎn)光纖激光器機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存
相較于國際上光纖激光器的研究發(fā)展，我國光纖激光器的研究，呈現(xiàn)出起步晚，但是不斷取得階段性進(jìn)步，逐漸處于世界先進(jìn)水平的整體特征。李成介紹道：“我國對于光纖激光器大規(guī)模的研究工作開始于2000年以后。在2010年前后研制出了千瓦級或更高功率的全光纖激光器桌面演示系統(tǒng)。武漢銳科光纖激光技術(shù)股份有限公司于2013年成功研制出中國第一臺萬瓦級光纖激光器產(chǎn)品，使中國成為繼美國之后第二個能研發(fā)和制造萬瓦級光纖激光器的國家�！�
自國家實(shí)施“千人計劃”政策以來，已有十多位光纖激光器及相關(guān)領(lǐng)域的“千人計劃”專家從世界各地回國工作。由此可以預(yù)見：我國在光纖激光器的研發(fā)上不會滿足于已有的成果，其未來的發(fā)展也將會更加明朗。李成滿懷信心地說道：“我國不僅在光纖激光器單元技術(shù)和整機(jī)集成技術(shù)方面達(dá)到世界先進(jìn)水平，而且在光纖器件技術(shù)、特種光纖技術(shù)、半導(dǎo)體激光器封裝和光纖耦合技術(shù)以及半導(dǎo)體激光器芯片技術(shù)等核心器件和材料方面都有了很大的進(jìn)展，已初步形成完備的光纖激光器產(chǎn)業(yè)鏈，相信三到五年內(nèi)能從根本上徹底解決核心原材料依賴進(jìn)口的被動局面�！�
|
激光雕刻機(jī)
您當(dāng)前的位置：網(wǎng)站首頁 >> 新聞中心