自2013年首次發(fā)布關于超短脈沖（UFP）激光器的數據后，該領域的表現非?；钴S。許多新公司涌入這個市場，成本功率比也有所下降，同時該市場通過并購也進行了行業(yè)整合?，F在我們發(fā)布了更新后的商用超短脈沖激光器的數據，并對此作出適當的評價。

在撰寫這篇文章時，我們與所有參加了2013年調查的公司進行了聯(lián)系，并請他們更新了數據。此外，許多不在之前名單上的公司也被邀請參與此次調查，2013年調查時他們或是沒有囊括入名單中，或是不愿意參與，或是當時他們還沒有涉足超短脈沖激光器領域。因此本次的名單更為完整，但這絕不是一個完整的調查。名單被劃分為皮秒激光器和飛秒激光器；公司在表中的位置是由他們自己選擇的。

皮秒激光器

表1展示了皮秒激光器的14家供應商，2013年是9家。基本波長仍然是最常見的1030或1064nm。幾個不同的供應商能提供的商用皮秒激光器功率最大至100W，具有較高功率的可能使用了Innoslab技術。大多數被調查者都表示至少有第二和第三諧波。行業(yè)整合也一直在進行，例如JDSU收購了Time-Bandwidth以及EO Technics收購了PowerLase。另一個值得注意的是一些“跨界”的存在：2013年，所有供應商都將自己劃分為皮秒激光器或是飛秒激光器，但在2014年的表中，許多公司（SP、Amphos、EdgeWave、Rofin和Trumpf）將自己同時劃為皮秒和飛秒激光器的供應商。

對于皮秒激光器，總體而言：第一，50 ps和1ns之間的脈沖長度似乎在工業(yè)領域不是非常有用，除非在一些非常特殊的領域；第二，即使在10ps的脈沖寬度，對大多數材料而言加工零件的質量幾乎總有不同；第三，對于大多數超短脈沖應用而言，皮秒脈沖已經“足夠好”，因為皮秒成本低于飛秒，并且現有的皮秒激光器的功率高得多。市場上熱門的高功率皮秒激光器主要用來進行藍寶石加工，市面上制造的大部分高功率激光器都是用于此處。不過，大量激光器的積極交付確保了只有大公司才能進入該市場。

飛秒激光器

表2顯示了飛秒激光器的12家供應商，2013年是9家。只有3家供應商列出了輸出功率超過50W的激光器。值得注意的一點是，Raydiance表示未來計劃擴展至1030nm（取代1553nm）以便能提供更高的諧波。在300fs脈沖寬度，基本波長和較高的諧波對大多數材料的加工質量來說不會造成太大的區(qū)別，但有機物和玻璃等材料仍然會有比較顯著的差異。特別是金屬在基本輸出功率下就可以實現邊緣整齊的加工。然而，如果需要目標上的光斑尺寸很小，那么紫外（UV）光子可能是必要的選擇，即使是對飛秒激光器來說。我們到底需要多短的脈沖寬度？對于大多數應用來說，其實沒有必要追求150fs以下的脈沖寬度，因為這只能給加工零件的質量帶來邊際收益，但超短脈沖激光器的光譜展寬使得光學元件問題變得更具挑戰(zhàn)性。即使飛秒光子通常能在目標上實現邊緣干凈整齊的切割，但皮秒對大多數應用來說已經足夠好。最后，當很短的脈沖聚焦到很小的光斑時，空氣擊穿會帶來麻煩，所以可能需要保證光束傳輸系統(tǒng)的潔凈。

另外重要的一點是，這些激光器其中大部分的振蕩器運行在很高的重復頻率下，然后用脈沖選擇器發(fā)出一串脈沖，放大器通常在千赫的重復頻率下。它也可以發(fā)送脈沖“串”，也就是說在極短時間間隔內發(fā)出一串連續(xù)脈沖，而不是單獨一個脈沖。通常，第一個脈沖是最強的，尾隨其后的脈沖強度有所下降。不過，JDSU的Flex Burst模式可以控制每個脈沖并且能按照需求單獨調整脈沖“串”的強度。最后，它也可以調整每個脈沖（SP Pulse on Demand），以讓峰值強度按照需要出現在脈沖“串”的開頭、中間或是結尾。不管在什么情況下，重要的是要保證界限明確、邊緣整齊的脈沖，有明確的上升和下降時間，也沒有放大受激發(fā)射（ASE）。

出現在這些表中的激光器都是工業(yè)級別的，也就是說它們設計成適應制造業(yè)的工作環(huán)境。對皮秒激光器來說單位脈沖能量至少為50mJ，飛秒激光器則是25mJ。重復頻率必須是可用的，這通常意味著重復頻率約為100kHz至1MHz。至少有13家供應商沒有進入到我們的表格中，有的是沒有回答我們的調查問卷，有的是因為剛剛開始制造超短脈沖激光器。其中最引人關注的是IPG Photonics，該公司已經表示要涉足超短脈沖激光業(yè)務。在兩張表中，成本功率比變得更低，并且根據IPG的說法：“如果你認為現在皮秒激光器的價格很低的話，那你就太大驚小怪了。”總體而言，目前皮秒激光器的價格大概比納秒激光器貴了6倍，而相同輸出功率級別的飛秒激光器則貴了10倍。

總結

該行業(yè)的發(fā)展方向應該是在更小的體積內提供更多光子，以及更高的諧波。隨著皮秒激光器與納秒激光器相比變得更富有成本競爭力，它們將占據更多市場份額。雖然你可以選擇花費大筆金錢購買最頂尖的激光器，但是對于加工零件的質量來說，如何使用激光以及光子如何傳送到目標上將會起到更為關鍵的作用。尤其是皮秒激光器相對來說技術“更為成熟”，公司非常多，同時產品的參數區(qū)別不大。好消息是市場仍然處于“剛開始成熟”的階段，因此新的應用和價格的下降將推動激光器的銷售向上增長。