國產(chǎn)飛秒激光器發(fā)展現(xiàn)狀
發(fā)布時間：2021-01-27 11:42
激光器產(chǎn)品趨勢是向高功率光纖激光器和飛秒激光器方向進行研發(fā)突破。從產(chǎn)業(yè)周期來看，激光器行業(yè)將會經(jīng)歷兩次價格摸底，一次是中低端激光器國產(chǎn)化完成后構(gòu)成的底部，激光產(chǎn)業(yè)的2B工業(yè)應用開始爆發(fā)；第二次是高端激光器及上游器件實現(xiàn)國產(chǎn)化后，激光器價格將再次摸底，2C激光應用爆發(fā)。
飛秒激光器的工作原理具有極短的脈沖寬度、極高的峰值功率和極寬的光譜范圍，在強場激光物理、超快化學動力學、微結(jié)構(gòu)材料科學和生命科學等不同領(lǐng)域有著廣泛應用。
國產(chǎn)飛秒激光器發(fā)展現(xiàn)狀
飛秒激光器目前主要存在四大類別：
1、由有機染料為介質(zhì)的飛秒染料激光器
不同染料可以輸出不同波長的飛秒激光脈沖，它覆蓋了從紫外到近紅外波段，但最有效的還是集中在紅光波段。隨著固體、半導體、光纖飛秒激光器的崛起，飛秒染料激光器在紅外和紫外波段已經(jīng)失去了競爭能力，但在可見波段，特別是在紅光區(qū)域仍被廣泛的應用在時間分辨光譜，半導體載流子快速弛豫過程和化學反應動力學過程的研究中。
2、以摻鈦藍寶石，Li：SAF，摻鎂橄欖石等固體材料為介質(zhì)的飛秒固體激光器
由于這種固體材料具有比染料更寬的調(diào)諧范圍，更大的飽和增益通量和更長的激光上能級壽命，使其在飛秒激光運轉(zhuǎn)的許多特性都優(yōu)于染料激光器，加之固體材料具有更穩(wěn)定的光學性質(zhì)和更緊湊的結(jié)構(gòu)，使得飛秒固體激光器在很短的時間里發(fā)展成為飛秒激光器的主體。
3、以多量子阱材料為代表的飛秒半導體激光器
超短脈沖半導體激光器的研究在很長時間里始終沒有跨越皮秒級，直到將多量子阱材料引入到短脈沖半導體激光器中，才使超短脈沖半導體激光器成為飛秒激光器家庭中的重要成員。飛秒半導體激光器主要應用于高比特多路通信，超長距孤子光纖通信等領(lǐng)域。
光纖激光器不斷高功率化，適用范圍和加工效率不斷拓展。在激光切割領(lǐng)域，光纖激光切割機功率從主流的3kw、4kw向6kw突破，萬瓦級以上的激光切割機也在不斷推向市場，光纖激光器憑借切割效率更優(yōu)、切割能耗更低等優(yōu)勢，不斷取代CO2激光切割技術(shù)和傳統(tǒng)的金屬加工機床。
飛秒激光器的發(fā)展主要有兩個方向：一個是脈沖寬度的進一步壓縮；另一個是增益介質(zhì)的選取。而目前的發(fā)展主要體現(xiàn)在增益介質(zhì)的選取上。
國產(chǎn)飛秒激光器發(fā)展現(xiàn)狀應用前景
材料加工是飛秒激光器主要而直接的應用，由于飛秒激光具有許多無與倫比的優(yōu)點，使其在測量、微電子、微機電系統(tǒng)、化學、生物、醫(yī)學、軍事等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越大的作用。隨著飛秒激光技術(shù)的日趨成熟，飛秒激光器將在核物理、飛秒脈沖光譜學、超高速光通信等領(lǐng)域有著不可替代的地位。
光纖激光功率的提升不僅帶來了板材切割厚度的提升（萬瓦級激光切割機切割鋁合金板材可達40mm，不銹鋼板材可達50mm）不同材質(zhì)的激光切割技術(shù)（如銅材料的激光切割）也在不斷突破，推動激光切割的應用領(lǐng)域進一步擴大。而剛剛起步的激光焊接市場，未來則有可能打開比激光切割更大的市場空間，目前的技術(shù)方案仍是圍繞光纖激光器為核心進行研發(fā)。
激光因其優(yōu)異的加工性能和廣泛的適用性將成為智能制造、產(chǎn)業(yè)升級有力工具，行業(yè)極具成長性，國內(nèi)激光企業(yè)同時享有技術(shù)升級、國產(chǎn)替代和行業(yè)成長紅利，性價比、較低的人工成本和本土化服務(wù)優(yōu)勢為國內(nèi)企業(yè)相較于外資廠商的主要競爭優(yōu)勢，但最終技術(shù)研發(fā)實力和技術(shù)迭代效率才是真正的競爭核心點。
