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光纖激光器:市場的新寵兒

2012.06.26 6334 字號

激光市場的競爭日益激烈。新技術、新應用以及現有技術的不斷改進都在不斷改變著市場的格局。誕生于60年代,發展于90年后的光纖激光器憑借著她的先天性優勢不斷地擴充自己的地盤,全面向光通訊、大功率激光加工、激光醫學、生物技術擴張,特別是她在激光加工和光通訊方面的發展潛力,讓業界嘆為觀止,這位市場的新寵或許會在未來的某一天取代傳統激光器。
    激光應用日益普及

    伴隨著激光技術的成熟,激光在各領域的應用日益普及。特別是在激光加工、光通訊、激光武器等領域。在激光加工領域,由于具有能量集中、易于操作、高柔性、高效率、高質量、節能環保等突出優點,迅速在汽車、電子、航空航天、機械、冶金、鐵路、船舶等工業部門廣泛普及,幾乎包括了國民經濟的所有領域,被譽為“制造系統共同的加工手段”。在光通訊領域,半導體激光器牢牢地掌握著該市場,隨著光通訊的普及而迅速發展。激光武器方面,隨著各種類型激光武器的研制成功可能將徹底改變未來的戰場作戰面貌,尤其是在各層次防空和反導系統中,現役的傳統武器系統可能遭到淘汰。

    但隨著應用的深入,傳統激光的一些制約因素,如:體積龐大、分立元件多、維護困難、壽命短等缺點日益顯現。于是,光纖激光器憑借其與生俱來的獨特優勢趁機崛起。

    光纖激光器誕生 發展迅速

    光纖激光器誕生于60年代,發展與90年代后。2000年以后IT泡沫破裂,眾多光纖廠家生存困難,IPG等光纖巨頭被迫轉向研發光纖激光器,造就光纖激光器近十年的飛速發展。

    光纖激光器是指用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質的激光器,是在光纖放大器的基礎上開發出來的。與傳統激光器相比具有以下優勢,如:成本低、小型化、泵浦不需要嚴格的相位匹配、波導結構、損耗低、轉換效率高、閥值低、輸出激光波長多、可調諧等。

    目前光纖激光器已經開始應用到了各個領域,包括光纖通訊、激光空間遠距通訊、工業造船、汽車制造、激光雕刻激光打標激光切割、印刷制輥、金屬非金屬鉆孔/切割/焊接(銅焊、淬水、包層以及深度焊接)、軍事國防安全、醫療器械儀器設備、大型基礎建設等。

    特別是在光通訊領域,她更加引人注目。由于光纖激光器以靈巧的半導體激光二極管作為泵浦源,以柔軟的光纖作為波導和增益介質,同時可采用光纖光柵,耦合器等光纖元件,因此無需光路機械調整,結構緊湊,便于集成,其特有的全光纖結構使器件的抗電磁干擾性強,溫度膨脹系數小,在頻域上應用WDM及光纖傳感技術可實現多波長可調諧輸出,在時域上結合激光鎖模技術可產生幾乎沒有啁啾的皮秒級超短變換極限光脈沖。與固體激光器和半導體激光器相比,光纖激光器具有無可比擬的優點。

    在加工領域,隨著大功率雙包層光纖激光器的出現,其應用正向著激光加工、圖像顯示和生物醫療等更廣闊的領域迅速擴展。目前光纖激光器的功率已突破千瓦。最近寶馬公司向IPG訂購一批光纖激光器用來焊接車門,標志著光纖激光器開始大規模應用于工業生產。

    高功率雙包層光纖激光器具有效率高、尺寸小、重量輕、成本低等優點,非常適合用于激光武器和其他軍事應用,在軍事國防領域同樣有著非常廣泛的應用前景。隨著新型雙包層光纖激光器技術的發展,高功率光纖激光器是軍用激光武器發展中最有潛力的方向之一。

    最新市場調查顯示:光纖激光器供應商將爭奪固體激光器及其他激光器在若干關鍵應用領域的市場份額,而這些市場份額在未來幾年將穩步看漲。 到2010年,光纖激光器將至少占領工業激光器28億美元市場份額的四分之一。光纖激光器的銷售量將以年增幅愈35%的速度攀升,從2005年的1.4億美元增至2010年的6.8億美元。而同期,工業激光器市場每年增幅僅9%,2010年達到28億美元。

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