激光器為什么這么牛!因?yàn)橛形覀冋婵諢Y(jié)爐助陣!
時間:2020-05-23 13:46 來源: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),多類先進(jìn)制造業(yè)行業(yè)的生產(chǎn)中越來越多的可以看見激光加工設(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。
綜合來說,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。
激光器的種類及組成部分
激光器一般由三個部分組成:工作物質(zhì)、激勵能源(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)能級躍遷的物質(zhì)才能作為激光器的工作物質(zhì);激勵能源(光泵)作用是給工作物質(zhì)以能量,即將原子由低能級激發(fā)到高能級的外界能量;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 年第一臺紅寶石激光器明問世以來,激光器技術(shù)不斷發(fā)生變化。以工作介質(zhì)來分類,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,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:泵浦源由一個或多個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。
激光器市場發(fā)展現(xiàn)狀分析
近年來,受益于激光產(chǎn)業(yè)的整體興盛,激光器市場規(guī)模不斷擴(kuò)大。數(shù)據(jù)顯示,2016年國內(nèi)激光器市場規(guī)模超過70億元,潛在市場規(guī)模將達(dá)到300億元。
不過,國內(nèi)激光器市場絕大部分份額被外資企業(yè)占據(jù)。2016年,國內(nèi)激光器市場中,IPG份額超過50%,達(dá)到52.7%;龍頭企業(yè)銳科激光緊隨之后,但市場份額只有12.10%,與IPG差距巨大。
好在隨著激光技術(shù)越來越廣泛的應(yīng)用以及國內(nèi)企業(yè)對激光器技術(shù)的逐漸掌握,現(xiàn)如今激光器市場國產(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始商業(yè)化出貨,逐步打破了國外企業(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)基本國產(chǎn)化,低于1.5KW的光纖激光器國產(chǎn)化率達(dá)到60%,而高于1.5KW的高功率光纖激光器國產(chǎn)化率僅為11%。
2017年,國內(nèi)超過1.5KW的高功率激光器需求量為4700臺,同比增長47%,其中進(jìn)口4200臺,對外依存度非常高,國產(chǎn)替代空間巨大
高功率激光器國產(chǎn)化難度大,一方面是在外延材料和芯片領(lǐng)域的專業(yè)研發(fā)人才十分稀缺,集中在美國、德國、英國、日本等少數(shù)國家。
另一方面,前期研發(fā)投入較大,在產(chǎn)品銷售預(yù)期不明確的情況下,投入大筆資金開發(fā)激光器幾個細(xì)分行業(yè)的軟件解決方案風(fēng)險較大。同時,為滿足不同行業(yè)的需求,后續(xù)的技術(shù)更新和產(chǎn)品升級同樣需要較大的研發(fā)投入和資金支持。而且由于規(guī);a(chǎn)需大量的測試檢驗(yàn)儀器和生產(chǎn)工藝設(shè)備,這也需要大量的資金投入。
中科同志科技專門針對高功率激光器行業(yè)開發(fā)了高功率激光器專用真空焊接爐、真空燒結(jié)爐、真空退火爐。2014年中科同志科技獲得“國家火炬技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目證書”。經(jīng)過五年的持續(xù)升級,中科同志科技在高功率激光器專用真空回流焊方面的工藝日趨成熟,可以替代德國和美國真空爐。目前已經(jīng)被國內(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),多類先進(jìn)制造業(yè)行業(yè)的生產(chǎn)中越來越多的可以看見激光加工設(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。
綜合來說,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。
激光器的種類及組成部分
激光器一般由三個部分組成:工作物質(zhì)、激勵能源(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)能級躍遷的物質(zhì)才能作為激光器的工作物質(zhì);激勵能源(光泵)作用是給工作物質(zhì)以能量,即將原子由低能級激發(fā)到高能級的外界能量;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 年第一臺紅寶石激光器明問世以來,激光器技術(shù)不斷發(fā)生變化。以工作介質(zhì)來分類,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,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:泵浦源由一個或多個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。
激光器市場發(fā)展現(xiàn)狀分析
近年來,受益于激光產(chǎn)業(yè)的整體興盛,激光器市場規(guī)模不斷擴(kuò)大。數(shù)據(jù)顯示,2016年國內(nèi)激光器市場規(guī)模超過70億元,潛在市場規(guī)模將達(dá)到300億元。
不過,國內(nèi)激光器市場絕大部分份額被外資企業(yè)占據(jù)。2016年,國內(nèi)激光器市場中,IPG份額超過50%,達(dá)到52.7%;龍頭企業(yè)銳科激光緊隨之后,但市場份額只有12.10%,與IPG差距巨大。
好在隨著激光技術(shù)越來越廣泛的應(yīng)用以及國內(nèi)企業(yè)對激光器技術(shù)的逐漸掌握,現(xiàn)如今激光器市場國產(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始商業(yè)化出貨,逐步打破了國外企業(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)基本國產(chǎn)化,低于1.5KW的光纖激光器國產(chǎn)化率達(dá)到60%,而高于1.5KW的高功率光纖激光器國產(chǎn)化率僅為11%。
2017年,國內(nèi)超過1.5KW的高功率激光器需求量為4700臺,同比增長47%,其中進(jìn)口4200臺,對外依存度非常高,國產(chǎn)替代空間巨大
高功率激光器國產(chǎn)化難度大,一方面是在外延材料和芯片領(lǐng)域的專業(yè)研發(fā)人才十分稀缺,集中在美國、德國、英國、日本等少數(shù)國家。
另一方面,前期研發(fā)投入較大,在產(chǎn)品銷售預(yù)期不明確的情況下,投入大筆資金開發(fā)激光器幾個細(xì)分行業(yè)的軟件解決方案風(fēng)險較大。同時,為滿足不同行業(yè)的需求,后續(xù)的技術(shù)更新和產(chǎn)品升級同樣需要較大的研發(fā)投入和資金支持。而且由于規(guī);a(chǎn)需大量的測試檢驗(yàn)儀器和生產(chǎn)工藝設(shè)備,這也需要大量的資金投入。
中科同志科技專門針對高功率激光器行業(yè)開發(fā)了高功率激光器專用真空焊接爐、真空燒結(jié)爐、真空退火爐。2014年中科同志科技獲得“國家火炬技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目證書”。經(jīng)過五年的持續(xù)升級,中科同志科技在高功率激光器專用真空回流焊方面的工藝日趨成熟,可以替代德國和美國真空爐。目前已經(jīng)被國內(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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