中國光纖激光器的發(fā)展與展望

　　光纖激光器，是使用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質(zhì)的激光器。一般來說光纖激光器主要由泵浦源、隔離器、合束器、摻雜光纖等部件構(gòu)成。泵浦源由一個(gè)或多個(gè)大功率激光二極管陣列構(gòu)成，其發(fā)出的泵浦光經(jīng)特殊的泵浦結(jié)構(gòu)耦合入作為增益介質(zhì)的摻稀土元素光纖，泵浦波長上的光子被摻雜光纖介質(zhì)吸收，形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，受激發(fā)射的光波經(jīng)諧振腔鏡的反饋和振蕩形成激光輸出。

　　與傳統(tǒng)的固體及氣體激光器相比，光纖激光器具有激光光束質(zhì)量好、能量密度高、電光轉(zhuǎn)換效率高、散熱性能好、結(jié)構(gòu)緊湊、免維護(hù)、柔性傳輸、可加工材料范圍廣等優(yōu)良特點(diǎn)，被譽(yù)為“第三代激光器”。光纖激光器電光轉(zhuǎn)換效率可達(dá)30%-35%，是傳統(tǒng)固體、氣體激光器效率的幾倍，非常節(jié)能環(huán)保。光纖激光器擁有的上述無可比擬的技術(shù)優(yōu)勢，使其廣泛應(yīng)用于雕刻、打標(biāo)、切割、熔覆、焊接、表面處理等材料加工領(lǐng)域，正在逐漸取代各種物理加工、化學(xué)加工、印刷加工等傳統(tǒng)加工方式。

　　隨著美國IPG公司 2003年在中國賣出第一臺(tái)調(diào)Q脈沖光纖激光器開始，商用的脈沖光纖激光器在中國市場的發(fā)展正式拉開帷幕。2004年，基于南安普頓大學(xué)為技術(shù)基礎(chǔ)的英國SPI公司將MOPA可調(diào)脈寬光纖激光器以美國蘋果公司產(chǎn)品的應(yīng)用為契機(jī)推入了中國市場。自此之后長達(dá)5年時(shí)間里，中國光纖激光器市場(調(diào)Q光纖激光器與MOPA光纖激光器)被這兩家激光公司壟斷了近乎90%以上的份額。

　　2008年，武漢銳科推出了第一臺(tái)國產(chǎn)商用調(diào)Q脈沖光纖激光器, 率先打破了美國IPG的壟斷格局。2009年，銳科調(diào)Q光纖激光器已經(jīng)開始小批量供應(yīng)市場，并初步獲得了市場對(duì)國產(chǎn)激光器的認(rèn)可。2009年初，深圳杰普特首先推出國產(chǎn)商用MOPA脈沖光纖激光器，打破了英國SPI的壟斷局面。緊接著，深圳創(chuàng)鑫也向市場推出了商用調(diào)Q脈沖光纖激光器產(chǎn)品。

　　經(jīng)過這些年的發(fā)展，武漢銳科在中高功率連續(xù)光纖激光器領(lǐng)域，銳科、杰普特、創(chuàng)鑫等公司在脈沖光纖激光器領(lǐng)域逐步占據(jù)國內(nèi)較大的市場份額，國產(chǎn)光纖激光器正在逐漸奪回中國市場。

　　截至2016年底，國產(chǎn)光纖激光器大小品牌已有二十余家，在與國外品牌的激烈競爭中，不斷創(chuàng)新突破，發(fā)展速度越來越快。國產(chǎn)調(diào)Q脈沖光纖激光器主要供應(yīng)商包括武漢銳科、深圳創(chuàng)鑫、深圳聯(lián)品、中科光匯等;而深圳杰普特憑借MOPA脈沖光纖激光器的獨(dú)特技術(shù)優(yōu)勢進(jìn)一步鞏固了自己的MOPA光纖激光器的行業(yè)龍頭地位。甚至在中高功率連續(xù)光光纖激光器這一國外產(chǎn)品傳統(tǒng)優(yōu)勢領(lǐng)域，也已經(jīng)形成以武漢銳科為首的一批優(yōu)秀的國產(chǎn)品牌：深圳創(chuàng)鑫、深圳杰普特、上海飛博、中科光匯、深圳聯(lián)品、海富光子等。

　　根據(jù)Strategies Unlimited發(fā)布的研究報(bào)告，2016年全球激光器市場的年度總收入104億美元，預(yù)計(jì)2017年將有望超過110.9億美元，其中全球光纖激光器的年度收入在2017年將以8%的速度增長，達(dá)到14.094億美元。

　　2016年度，中國有超過65萬臺(tái)中小功率激光加工裝備應(yīng)用于激光焊接、打孔、打標(biāo)等領(lǐng)域;中功率激光切割機(jī)、焊接機(jī)裝機(jī)量過萬臺(tái);高功率激光機(jī)床的裝機(jī)量超過2300臺(tái)。2011年以來，我國激光加工行業(yè)的市場規(guī)模持續(xù)增長，到2016年已達(dá)到333億元，具體情況如下：

　　數(shù)據(jù)來源：《2016年中國激光產(chǎn)業(yè)回顧與展望》，中國光學(xué)學(xué)會(huì)激光加工專業(yè)委員會(huì)

　　2013年至2016年，我國國產(chǎn)光纖激光器的銷售臺(tái)數(shù)逐年連續(xù)增長，具體如下：

　　數(shù)據(jù)來源：《2016年中國激光產(chǎn)業(yè)回顧與展望》，中國光學(xué)學(xué)會(huì)激光加工專業(yè)委員會(huì)

　　國產(chǎn)低功率光纖激光器主要用于3C產(chǎn)品打標(biāo)、微雕等精細(xì)加工領(lǐng)域。國產(chǎn)中功率光纖激光器廣泛應(yīng)用于金屬薄板切割和焊接領(lǐng)域，預(yù)計(jì)未來幾年銷量將保持快速增長。國產(chǎn)千瓦級(jí)以上的高功率光纖激光器主要應(yīng)用于激光切割、打孔、焊接等工業(yè)領(lǐng)域，隨著我國汽車行業(yè)輕量化的推進(jìn)和復(fù)合材料加工市場的應(yīng)用拓展，高功率激光器具有良好的發(fā)展前景。未來幾年，我國激光產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用熱點(diǎn)領(lǐng)域?qū)す馇逑?除油漆、除油污、除氧化層、清洗螺桿、除銹、清洗焊縫、模具修復(fù)等)、激光焊接、超快脈沖皮秒/飛秒激光器應(yīng)用等。