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光纤激光器:市场的新宠儿

2012.06.26 1057 字号

激光市场的竞争日益激烈。新技术、新应用以及现有技术的不断改进都在不断改变着市场的格局。诞生于60年代,发展于90年后的光纤激光器凭借着她的先天性优势不断地扩充自己的地盘,全面向光通讯、大功率激光加工、激光医学、生物技术扩张,特别是她在激光加工和光通讯方面的发展潜力,让业界叹为观止,这位市场的新宠或许会在未来的某一天取代传统激光器。
    激光应用日益普及

    伴随着激光技术的成熟,激光在各领域的应用日益普及。特别是在激光加工、光通讯、激光武器等领域。在激光加工领域,由于具有能量集中、易于操作、高柔性、高效率、高质量、节能环保等突出优点,迅速在汽车、电子、航空航天、机械、冶金、铁路、船舶等工业部门广泛普及,几乎包括了国民经济的所有领域,被誉为“制造系统共同的加工手段”。在光通讯领域,半导体激光器牢牢地掌握着该市场,随着光通讯的普及而迅速发展。激光武器方面,随着各种类型激光武器的研制成功可能将彻底改变未来的战场作战面貌,尤其是在各层次防空和反导系统中,现役的传统武器系统可能遭到淘汰。

    但随着应用的深入,传统激光的一些制约因素,如:体积庞大、分立元件多、维护困难、寿命短等缺点日益显现。于是,光纤激光器凭借其与生俱来的独特优势趁机崛起。

    光纤激光器诞生 发展迅速

    光纤激光器诞生于60年代,发展与90年代后。2000年以后IT泡沫破裂,众多光纤厂家生存困难,IPG等光纤巨头被迫转向研发光纤激光器,造就光纤激光器近十年的飞速发展。

    光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器,是在光纤放大器的基础上开发出来的。与传统激光器相比具有以下优势,如:成本低、小型化、泵浦不需要严格的相位匹配、波导结构、损耗低、转换效率高、阀值低、输出激光波长多、可调谐等。

    目前光纤激光器已经开始应用到了各个领域,包括光纤通讯、激光空间远距通讯、工业造船、汽车制造、激光雕刻激光打标激光切割、印刷制辊、金属非金属钻孔/切割/焊接(铜焊、淬水、包层以及深度焊接)、军事国防安全、医疗器械仪器设备、大型基础建设等。

    特别是在光通讯领域,她更加引人注目。由于光纤激光器以灵巧的半导体激光二极管作为泵浦源,以柔软的光纤作为波导和增益介质,同时可采用光纤光栅,耦合器等光纤元件,因此无需光路机械调整,结构紧凑,便于集成,其特有的全光纤结构使器件的抗电磁干扰性强,温度膨胀系数小,在频域上应用WDM及光纤传感技术可实现多波长可调谐输出,在时域上结合激光锁模技术可产生几乎没有啁啾的皮秒级超短变换极限光脉冲。与固体激光器和半导体激光器相比,光纤激光器具有无可比拟的优点。

    在加工领域,随着大功率双包层光纤激光器的出现,其应用正向着激光加工、图像显示和生物医疗等更广阔的领域迅速扩展。目前光纤激光器的功率已突破千瓦。最近宝马公司向IPG订购一批光纤激光器用来焊接车门,标志着光纤激光器开始大规模应用于工业生产。

    高功率双包层光纤激光器具有效率高、尺寸小、重量轻、成本低等优点,非常适合用于激光武器和其他军事应用,在军事国防领域同样有着非常广泛的应用前景。随着新型双包层光纤激光器技术的发展,高功率光纤激光器是军用激光武器发展中最有潜力的方向之一。

    最新市场调查显示:光纤激光器供应商将争夺固体激光器及其他激光器在若干关键应用领域的市场份额,而这些市场份额在未来几年将稳步看涨。 到2010年,光纤激光器将至少占领工业激光器28亿美元市场份额的四分之一。光纤激光器的销售量将以年增幅愈35%的速度攀升,从2005年的1.4亿美元增至2010年的6.8亿美元。而同期,工业激光器市场每年增幅仅9%,2010年达到28亿美元。