激光器為什么這么牛！因?yàn)橛形覀冋婵諢Y(jié)爐助陣！
時(shí)間:2020-05-23 13:46 來(lái)源:未知 作者:admin
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激光器在激光產(chǎn)業(yè)鏈的地位
激光加工的產(chǎn)業(yè)鏈從上游生產(chǎn)核心激光器的企業(yè)到生產(chǎn)各類(lèi)激光加工設(shè)備的企業(yè)再到激光加工服務(wù)的企業(yè)，形成了整個(gè)激光加工完整的生態(tài)鏈。
憑借其加工性能優(yōu)異和效率高的特點(diǎn)，多類(lèi)先進(jìn)制造業(yè)行業(yè)的生產(chǎn)中越來(lái)越多的可以看見(jiàn)激光加工設(shè)備的身影。激光加工設(shè)備主要由激光光學(xué)加工系統(tǒng)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)
與輔助系統(tǒng)組成。其中激光光學(xué)加工系統(tǒng)是最核心的部分，成本占比最高，它包括激光器、激光加工頭與光學(xué)元器件三大部分。
綜合來(lái)說(shuō)，激光器是激光加工設(shè)備的核心部件，其重要程度猶如CPU 之于計(jì)算機(jī)，是激光設(shè)備配件中技術(shù)含量最高的部件，在激光產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)了核心地位。
激光器的種類(lèi)及組成部分
激光器一般由三個(gè)部分組成：工作物質(zhì)、激勵(lì)能源（光泵）和光學(xué)共振腔。工作物質(zhì)是激光器的核心，有能實(shí)現(xiàn)能級(jí)躍遷的物質(zhì)才能作為激光器的工作物質(zhì)；激勵(lì)能源（光泵）作用是給工作物質(zhì)以能量，即將原子由低能級(jí)激發(fā)到高能級(jí)的外界能量；光學(xué)共振腔是激光器的重要部件，其作用一是使工作物質(zhì)的受激輻射連續(xù)進(jìn)行，二是不斷給光子加速，三是限制激光輸出的方向。
自1960 年第一臺(tái)紅寶石激光器明問(wèn)世以來(lái)，激光器技術(shù)不斷發(fā)生變化。以工作介質(zhì)來(lái)分類(lèi)，激光器主要分為固體(YAG)激光器、CO2 激光器、光纖激光器等幾類(lèi)，它們性能各異，應(yīng)用領(lǐng)域也不盡相同。
中科同志科技高功率激光器真空燒結(jié)爐
其中，光纖激光器作為第三代 激光器，其性能優(yōu)勢(shì)明顯。光纖激光器是指用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質(zhì)，和泵浦源、耦合器、諧振腔等部件的激光器。光纖激光器的基本原理為：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(zhǎng)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。憑著效率高和低維護(hù)成本的特點(diǎn)受到系統(tǒng)集成商的青睞，光纖激光器成為未來(lái)工業(yè)激光器的發(fā)展方向，在許多領(lǐng)域逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的固體激光器和CO2 激光器。
激光器市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀分析
近年來(lái)，受益于激光產(chǎn)業(yè)的整體興盛，激光器市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。數(shù)據(jù)顯示，2016年國(guó)內(nèi)激光器市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)70億元，潛在市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到300億元。
不過(guò)，國(guó)內(nèi)激光器市場(chǎng)絕大部分份額被外資企業(yè)占據(jù)。2016年，國(guó)內(nèi)激光器市場(chǎng)中，IPG份額超過(guò)50%，達(dá)到52.7%；龍頭企業(yè)銳科激光緊隨之后，但市場(chǎng)份額只有12.10%，與IPG差距巨大。
好在隨著激光技術(shù)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用以及國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)激光器技術(shù)的逐漸掌握，現(xiàn)如今激光器市場(chǎng)國(guó)產(chǎn)化的步伐正在不斷加快。
以光纖激光器為例，銳科激光等在近年開(kāi)始商業(yè)化出貨，逐步打破了國(guó)外企業(yè)在光纖激光器領(lǐng)域的壟斷，也逐步拉低了進(jìn)口產(chǎn)品的價(jià)格。按照功率劃分，目前低于100W的低功率光纖激光器已經(jīng)基本國(guó)產(chǎn)化，低于1.5KW的光纖激光器國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到60%，而高于1.5KW的高功率光纖激光器國(guó)產(chǎn)化率僅為11%。
2017年，國(guó)內(nèi)超過(guò)1.5KW的高功率激光器需求量為4700臺(tái)，同比增長(zhǎng)47%，其中進(jìn)口4200臺(tái)，對(duì)外依存度非常高，國(guó)產(chǎn)替代空間巨大
高功率激光器國(guó)產(chǎn)化難度大，一方面是在外延材料和芯片領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)研發(fā)人才十分稀缺，集中在美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、日本等少數(shù)國(guó)家。
另一方面，前期研發(fā)投入較大，在產(chǎn)品銷(xiāo)售預(yù)期不明確的情況下，投入大筆資金開(kāi)發(fā)激光器幾個(gè)細(xì)分行業(yè)的軟件解決方案風(fēng)險(xiǎn)較大。同時(shí)，為滿(mǎn)足不同行業(yè)的需求，后續(xù)的技術(shù)更新和產(chǎn)品升級(jí)同樣需要較大的研發(fā)投入和資金支持。而且由于規(guī)模化生產(chǎn)需大量的測(cè)試檢驗(yàn)儀器和生產(chǎn)工藝設(shè)備，這也需要大量的資金投入。
中科同志科技專(zhuān)門(mén)針對(duì)高功率激光器行業(yè)開(kāi)發(fā)了高功率激光器專(zhuān)用真空焊接爐、真空燒結(jié)爐、真空退火爐。2014年中科同志科技獲得“國(guó)家火炬技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目證書(shū)”。經(jīng)過(guò)五年的持續(xù)升級(jí)，中科同志科技在高功率激光器專(zhuān)用真空回流焊方面的工藝日趨成熟，可以替代德國(guó)和美國(guó)真空爐。目前已經(jīng)被國(guó)內(nèi)高功率激光器領(lǐng)域的多家知名企業(yè)成功應(yīng)用。
激光加工的產(chǎn)業(yè)鏈從上游生產(chǎn)核心激光器的企業(yè)到生產(chǎn)各類(lèi)激光加工設(shè)備的企業(yè)再到激光加工服務(wù)的企業(yè)，形成了整個(gè)激光加工完整的生態(tài)鏈。
憑借其加工性能優(yōu)異和效率高的特點(diǎn)，多類(lèi)先進(jìn)制造業(yè)行業(yè)的生產(chǎn)中越來(lái)越多的可以看見(jiàn)激光加工設(shè)備的身影。激光加工設(shè)備主要由激光光學(xué)加工系統(tǒng)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)
與輔助系統(tǒng)組成。其中激光光學(xué)加工系統(tǒng)是最核心的部分，成本占比最高，它包括激光器、激光加工頭與光學(xué)元器件三大部分。
綜合來(lái)說(shuō)，激光器是激光加工設(shè)備的核心部件，其重要程度猶如CPU 之于計(jì)算機(jī)，是激光設(shè)備配件中技術(shù)含量最高的部件，在激光產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)了核心地位。
激光器的種類(lèi)及組成部分
激光器一般由三個(gè)部分組成：工作物質(zhì)、激勵(lì)能源（光泵）和光學(xué)共振腔。工作物質(zhì)是激光器的核心，有能實(shí)現(xiàn)能級(jí)躍遷的物質(zhì)才能作為激光器的工作物質(zhì)；激勵(lì)能源（光泵）作用是給工作物質(zhì)以能量，即將原子由低能級(jí)激發(fā)到高能級(jí)的外界能量；光學(xué)共振腔是激光器的重要部件，其作用一是使工作物質(zhì)的受激輻射連續(xù)進(jìn)行，二是不斷給光子加速，三是限制激光輸出的方向。
自1960 年第一臺(tái)紅寶石激光器明問(wèn)世以來(lái)，激光器技術(shù)不斷發(fā)生變化。以工作介質(zhì)來(lái)分類(lèi)，激光器主要分為固體(YAG)激光器、CO2 激光器、光纖激光器等幾類(lèi)，它們性能各異，應(yīng)用領(lǐng)域也不盡相同。
中科同志科技高功率激光器真空燒結(jié)爐
其中，光纖激光器作為第三代 激光器，其性能優(yōu)勢(shì)明顯。光纖激光器是指用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質(zhì)，和泵浦源、耦合器、諧振腔等部件的激光器。光纖激光器的基本原理為：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(zhǎng)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。憑著效率高和低維護(hù)成本的特點(diǎn)受到系統(tǒng)集成商的青睞，光纖激光器成為未來(lái)工業(yè)激光器的發(fā)展方向，在許多領(lǐng)域逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的固體激光器和CO2 激光器。
激光器市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀分析
近年來(lái)，受益于激光產(chǎn)業(yè)的整體興盛，激光器市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。數(shù)據(jù)顯示，2016年國(guó)內(nèi)激光器市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)70億元，潛在市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到300億元。
不過(guò)，國(guó)內(nèi)激光器市場(chǎng)絕大部分份額被外資企業(yè)占據(jù)。2016年，國(guó)內(nèi)激光器市場(chǎng)中，IPG份額超過(guò)50%，達(dá)到52.7%；龍頭企業(yè)銳科激光緊隨之后，但市場(chǎng)份額只有12.10%，與IPG差距巨大。
好在隨著激光技術(shù)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用以及國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)激光器技術(shù)的逐漸掌握，現(xiàn)如今激光器市場(chǎng)國(guó)產(chǎn)化的步伐正在不斷加快。
以光纖激光器為例，銳科激光等在近年開(kāi)始商業(yè)化出貨，逐步打破了國(guó)外企業(yè)在光纖激光器領(lǐng)域的壟斷，也逐步拉低了進(jìn)口產(chǎn)品的價(jià)格。按照功率劃分，目前低于100W的低功率光纖激光器已經(jīng)基本國(guó)產(chǎn)化，低于1.5KW的光纖激光器國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到60%，而高于1.5KW的高功率光纖激光器國(guó)產(chǎn)化率僅為11%。
2017年，國(guó)內(nèi)超過(guò)1.5KW的高功率激光器需求量為4700臺(tái)，同比增長(zhǎng)47%，其中進(jìn)口4200臺(tái)，對(duì)外依存度非常高，國(guó)產(chǎn)替代空間巨大
高功率激光器國(guó)產(chǎn)化難度大，一方面是在外延材料和芯片領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)研發(fā)人才十分稀缺，集中在美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、日本等少數(shù)國(guó)家。
另一方面，前期研發(fā)投入較大，在產(chǎn)品銷(xiāo)售預(yù)期不明確的情況下，投入大筆資金開(kāi)發(fā)激光器幾個(gè)細(xì)分行業(yè)的軟件解決方案風(fēng)險(xiǎn)較大。同時(shí)，為滿(mǎn)足不同行業(yè)的需求，后續(xù)的技術(shù)更新和產(chǎn)品升級(jí)同樣需要較大的研發(fā)投入和資金支持。而且由于規(guī)模化生產(chǎn)需大量的測(cè)試檢驗(yàn)儀器和生產(chǎn)工藝設(shè)備，這也需要大量的資金投入。
中科同志科技專(zhuān)門(mén)針對(duì)高功率激光器行業(yè)開(kāi)發(fā)了高功率激光器專(zhuān)用真空焊接爐、真空燒結(jié)爐、真空退火爐。2014年中科同志科技獲得“國(guó)家火炬技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目證書(shū)”。經(jīng)過(guò)五年的持續(xù)升級(jí)，中科同志科技在高功率激光器專(zhuān)用真空回流焊方面的工藝日趨成熟，可以替代德國(guó)和美國(guó)真空爐。目前已經(jīng)被國(guó)內(nèi)高功率激光器領(lǐng)域的多家知名企業(yè)成功應(yīng)用。
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