








激光器
风启——***销售纳秒激光器,我们为您带来以下信息。
激光器——能发射激光的装置。1954年制成了台微波量子放大器,获得了高度相干的微波束。1958年A.L.肖洛和C.H.汤斯把微波量子放大器原理推广应用到光频范围,1960年T.H.梅曼等人制成了台红宝石激光器。激光加工技术的出现和推广,改变了汽车、机械、消费电子等传统行业的生产加工模式,为光伏电池、锂电池等新能源技术的实现提供了支撑。以后,激光器的种类就越来越多。按工作介质分,激光器可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器4大类。近来还发展了自由电子激光器,大功率激光器通常都是脉冲式输出。
激光器的分类
按工作介质区分,激光器分为:气体激光器、液体激光器、固体激光器、半导体激光器、光纤激光器等。
光纤激光器占工业激光器的份额比例从2009年的13.7%增长至2018年的51.5%,相较于固体激光器、气体激光器、半导体激光器等具备明显的超高地位。
光纤激光器具有输出激光光束质量好、能量密度高、电光效率较高、使用方便、可加工材料范围广、综合运行成本低等诸多优势。因此广泛应用于雕刻、打标、切割、钻孔、熔覆、焊接、表面处理、快速成形等材料加工领域,被誉为“第三代激光器”。
2018年光纤激光器国内市场占有率:美国IPG占比前一,为50.1%;第二名是国内光纤激光器的龙头企业锐科激光,占比17.8%。
激光器的介绍
激光器作为产业链中游环节,主要上游原材料为光学材料、光学器件等。光学材料中芯片、有源光纤等在原材料成本构成中占比较高,对激光器的生产成本有较大影响。目前激光产业链上游和中游的国产替代进程较快,中低端激光器件和激光器产品单价呈现明显的降价趋势:激光器件方面,2009-2017年IPG每瓦特的芯片成本下降了80%,年均降幅18%。中游为各种激光器及配套设备。下游激光加工设备的应用市场十分广泛,目前已渗透到消费电子、材料、半导体加工、汽车、船舶、通讯、***美容、军事等众多领域。
上游环节的芯片、光纤、高功率光纤光栅、热沉等光学器件是生产激光器产品的重要原材料。国内相关产业起步较晚,质量及稳定性难以满足市场需求,目前仍然主要以进口产品为主(含向国内代理商采购)。典型的激光器,由激光工作物质(发出能量)、泵浦源(提升能量)、光学谐振腔(传播能量)等部分组成。国内三大激光器生产商的供应商中,除了有凯普林、长光华芯等少数国产企业外,其他基本都是境外公司或其代理商。
2019年上半年,创鑫激光脉冲、连续激光器的无源光纤国产化率分别为89.91%、52.54%,杰普特无源光纤国产化率也达到90%。有源光纤作为增益介质,其难度与作用大于无源光纤,国产化率也在同比提高。产生激光的必不可少的条件是粒子数反转和增益大于损耗,所以装置中必不可少的组成部分有激励(或抽运)源、具有亚稳态能级的工作介质两个部分。芯片(泵浦源)方面,国产芯片已达到可正常使用的水平,但在技术上仍与进口芯片存在一定差距,目前国内超前的激光器厂商均主要采购Lumentum和贰陆激光的芯片及组件,芯片环节仍有待突破。
随着飞机、汽车工业向复合材料的转变,高功率激光器渗透率的持续提升。
激光产业链
从产业经济性的角度来看,行业平均水平下激光器约占激光设备成本的30%-50%(采用高功率激光器的设备中占比更高),而材料和激光器件占激光器成本的60%-70%(低功率激光器中的占比更高),因此激光器是制约激光设备经济性的关键,而激光芯片、特殊光纤等激光器核心器件的价格走势则决定了激光器的经济性。激光器的种类和用途激光器发出的光质量纯净、光谱稳定可以在很多方面被应用。
由于激光产业上游材料不具备稀缺资源属性,激光芯片等器件的技术门槛相较于半导体芯片较低,而中游激光器的技术核心集中在光学设计、工艺经验等集成能力,下游激光设备市场极为广阔且分散,因此国内的激光产业链未来有机会国产化闭环。光学材料中芯片、有源光纤等在原材料成本构成中占比较高,对激光器的生产成本有较大影响。目前激光产业链上游和中游的国产替代进程较快,中低端激光器件和激光器产品单价呈现明显的降价趋势:激光器件方面,2009-2017年IPG每瓦特的芯片成本下降了80%,年均降幅18%;激光器方面,激光器单台价格每年降幅超过20%,带动激光装备价格逐年下降超过10%