作為核心部件的激光器是二十世紀科學(xué)技術(shù)的一項重大發(fā)明,它使人們有能力終于能駕馭尺度極小、數(shù)字極大,運動極其混亂的分子和原子的發(fā)光過程,從而獲得生產(chǎn)、放大的紅外線,可見光線和紫外線的能力。激光科學(xué)技術(shù)的興起,使人們對光的認識和利用達到了一個前史未有的新階段。激光技術(shù)廣泛應(yīng)用與半導(dǎo)體、航空、生物醫(yī)療等行業(yè),隨著科學(xué)技術(shù)的進步,人們對激光技術(shù)提出更高的要求,追求更加精密的儀器是行業(yè)發(fā)展的追求與目標,而具有超級加工能力的超快激光器受到行業(yè)的追捧。
激光產(chǎn)業(yè)鏈
上游為激光器件,包括激光芯片、泵浦源、特種光纖、晶體材料、光學(xué)元器件、電子元器件、機械元器件、激光控制系統(tǒng)。
激光產(chǎn)業(yè)鏈中游為激光器,包括光纖激光器、二氧化碳激光器、其他固體激光器等。激光器作為所有激光應(yīng)用產(chǎn)品的核心部件,是所有激光應(yīng)用產(chǎn)品的重中之重,下游設(shè)備市場規(guī)模的高速增長也帶動激光器市場需求不斷上升。2018年中國激光器市場規(guī)模達11.8億美元,占全球市場份額的60.6%。
激光產(chǎn)業(yè)鏈下游為應(yīng)用產(chǎn)品和激光裝備等,激光設(shè)備包括激光切割、激光打標、激光焊接、激光清洗、激光熔覆、激光3D打印、激光顯示、激光測量、激光武器、激光美容醫(yī)療等。2018年全球激光裝備市場規(guī)模約為931.6億元,其中中國激光裝備市場規(guī)模占比超過一半,約為605億元。
超快激光器正成為全球激光加工的“新寵”
1985年,超短脈沖CPA技術(shù)的出現(xiàn)解決了鎖模技術(shù)下激光強度進一步發(fā)展遭遇的巨大瓶頸,超快激光的研發(fā)和應(yīng)用進入了一個新的階段。近年來,激光技術(shù)飛速發(fā)展,行業(yè)邁向新的階梯,與此同時對激光技術(shù)的要求更加苛刻,超快激光器憑借其獨特的精加工優(yōu)勢,在多種激光加工及應(yīng)用領(lǐng)域表現(xiàn)出色。其具備獨特的超短脈沖、超強特性,能夠聚焦到超細微空間區(qū)域,以較低的脈沖能量獲得極高的峰值光強,加工過程中不會對所涉及的空間范圍的周圍材料造成影響。與傳統(tǒng)長脈沖激光及連續(xù)激光不同,超快激光的超短激光脈沖使得激光脈沖的頻譜寬度相當大。超快激光能解決許多常規(guī)方法難以達到的高、精、尖、硬、難等加工問題,實現(xiàn)令人驚奇的加工能力、加工質(zhì)量和加工效率,超快激光器正成為全球激光加工的“新寵”。
未來超快激光器有望廣泛應(yīng)用于材料加工、消費電子、醫(yī)療美容、光伏能源、航空航天、精密測量等高新技術(shù)領(lǐng)域。全球超快激光市場蓬勃發(fā)展,2018年全球超快激光市場價值33.7億美元,預(yù)計到2024年將達到128.2億美元,年均復(fù)合增長率達為25.02%。其中亞洲和歐洲市場將是市場增速最快的區(qū)域,潛在市場可觀。
中國市場方面,激光技術(shù)在消費電子、新型顯示、激光內(nèi)雕、生物醫(yī)療等領(lǐng)域獲得了越來越多的應(yīng)用,國內(nèi)傳統(tǒng)制造業(yè)正面臨深度轉(zhuǎn)型和升級,超快激光市場在近幾年也取得了較大發(fā)展,2018年超快激光市場規(guī)模達到11.74億元,增速達到45.06%,是整個激光設(shè)備市場增長速度的兩倍。
全球超快激光器企業(yè)紛紛搶位
超快激光已經(jīng)成為了激光行業(yè)爭先研究、布局的新寵,無論是國外激光巨頭企業(yè),還是國內(nèi)激光后起之秀,都在通過自研、并購、產(chǎn)學(xué)研合作等方式進入超快激光器或超快加工設(shè)備市場的布局。一些擁有核心技術(shù)的企業(yè),后被激光行業(yè)的龍頭企業(yè)收購,投入大企業(yè)的懷抱;主要在于超快激光企業(yè)一般都屬于初創(chuàng)企業(yè),規(guī)模不大,但激光行業(yè)龍頭企業(yè)關(guān)注到超快激光較快的增長和市場潛力,紛紛通過并購進入到超快激光行業(yè)。
國際激光巨頭企業(yè)走在超快激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前端,以相干、光譜物理、通快、IPG、NKT、EKSPLA、Amplitude等公司為代表,占有全球近80%的市場份額。
國內(nèi)小荷才冒尖,目前處于發(fā)展初期。中國加快超快激光技術(shù)攻關(guān),以皮秒與飛秒激光器為代表的超快激光自2003年后開始了技術(shù)應(yīng)用,工業(yè)應(yīng)用的歷史還沒到10年,借助政策和市場的推力,國內(nèi)廠商出現(xiàn)不少的后起之秀。
卓鐳激光超快激光器產(chǎn)品主要應(yīng)用于科學(xué)研究、工業(yè)加工和醫(yī)療美容等多個領(lǐng)域,年產(chǎn)能達到2000臺以上,部分產(chǎn)品性能指標達到國際領(lǐng)先,并出口至韓國、新加坡和以色列等國家。卓鐳激光是我國超快激光器行業(yè)發(fā)展最快企業(yè)之一。另外,柏楚電子超快控制系統(tǒng)技術(shù)水平處于全球頂尖水平,目前掌握的超快激光控制系統(tǒng)技術(shù),配合超快激光器,已經(jīng)達到了300mm/s的速度下任意軌跡的1um間距均勻打點的水平,目前全球僅有以色列ACS、美國Aerotech和柏楚電子三家運動控制企業(yè)可達到該技術(shù)水平。
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