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工业激光器的发展史

2020-02-13 16:32 返回列表

工业激光器的发展史

中国2019年GDP近100万亿元,为世界第二。从2011年起,中国制造业总量就已经是稳稳的世界第一。据世界银行数据,2017年,中国制造业产出3.59万亿美元,超过美国2.16万亿和德国0.76万亿美元。中国为全球制造中心,而光纤激光产业作为服务于制造业的基础产业,中国光纤激光市场目前是全球单一最大应用市场,据IPG2018年的数据,占据其全部收入的45%左右。

工业激光器自70年开始应用到工业以来,先后出现YAG激光器、CO2激光器及DISK(碟片)激光器,这些激光器都具有以下特征:硬光路(应用光学镜片进行光的传播)、激光器本身维护费用高、运营成本高(光电转化率低)。这些特点带来应用的一定限制:比如硬光路导致设备组装要求、维修调试要求高、应用场景柔性化度低,不易于现在工业机器人高效协作;YAG的晶体热效应使得其使用寿命相对较低,而且光衰较为明显,较难大规模应用到工业;CO2激光器光电转化效率仅为8%左右,并且需要周期性为激光发生器填充CO2、H2等气体,整个运营成本相对较高;DISK(碟片)激光器结构复杂,生产组装要求较高,未形成完整的产业链,导致激光器在通用化应用场景中性价比略低。

光纤激光器自出现开始就具备了独特的技术特性:光波导传输,可以柔性化与机器人协作,适用于大规模的生产制造;使用寿命长,目前的半导体激光器多经过50000小时的循环测试,适合长期不间断生产;结构简单,易于生产组装及维护,相比于硬光路的专业精密组装调试,光纤激光器的生产一般普通人员即可,生产组装要求低,易于大规模生产制造;光电转化效率高,目前普通的光纤激光器转化效率一般为25-30%之间(976nm泵浦的技术方案光电转化率则在40%以上),为CO2的3倍以上,使得运营成本低。

此外,光纤激光器及核心部件泵浦源的生产皆为劳动密集型生产,中国作为全球第一大人口国,有着充足的生产工人。其单位时间的费用仅为欧美国家的十分一左右,相比而言,欧美厂商的组装成本较明显高出国内企业。人口红利的突出优势从而降低产品的制造成本,提高产品在全球中的竞争力。

中国自古以来就是一个勤劳、奋进的民族,而新一代人接受更加优质的高等教育,掌握更丰富的知识及技术,除此之外,在中国北京、上海、深圳等一二线城市中有数千万人的拥有改变自己命运的心并且付诸到每一天的行动中去,才有了网上流行的996工作制。而也正是因为光纤激光行业有这样的一群人,将光纤激光行业从无到有,从小到大,到现在已经有十多家企业在国内创业板、主板、科创板等板块上市,未来还继续有新的优秀企业出现,部分未来将成长为世界级企业。


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