高功率激光器的發(fā)展瓶頸亟待突破
高功率激光器具有體積小、重量輕、電光轉(zhuǎn)換效率高、性能穩(wěn)定、可靠性高和壽命長等特點。目前低功率激光器和中功率激光器正在逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化,高功率激光器國產(chǎn)化剛剛開始,正在加快發(fā)展。
伴隨著高功率激光器行業(yè)的加速起跑,高功率激光器發(fā)展還存在很多瓶頸亟待突破。除了人才稀缺和資金問題,如何保證高功率的同時保證高可靠性,也是一個亟待研究的問題。
高功率激光器發(fā)展趨勢
從發(fā)明至今,激光技術經(jīng)歷了40余年的高速發(fā)展,根據(jù)不同應用需求發(fā)展出種類繁多的激光器,而高功率激光器則有其獨特的發(fā)展規(guī)律。作為能量轉(zhuǎn)換器件,激光器可簡單分為能量注入、能量轉(zhuǎn)換、激光產(chǎn)生三部分,研制高功率激光器的關鍵即發(fā)展高功率能量注入、能量轉(zhuǎn)換率高、光束質(zhì)量好的激光系統(tǒng)。
高功率激光器國產(chǎn)化加速起跑
近幾年來,在“中國制造2025”的戰(zhàn)略推動下,加之激光加工本身性能優(yōu)異、效率高,我國激光產(chǎn)業(yè)取得了快速發(fā)展。其中,激光器是激光加工設備的核心部件,是激光設備中技術含量最高的部件,在激光產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)核心地位。
我國激光器市場起步較晚,但隨著激光器核心技術不斷突破,應用領域不斷拓展,生產(chǎn)成本逐漸下降,激光器行業(yè)正在打破以進口為主的格局,逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化。目前初步實現(xiàn)了低功率激光器和中功率激光器的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。數(shù)據(jù)顯示,我國低功率激光器國產(chǎn)化率已經(jīng)達到93%以上,中功率激光器國產(chǎn)化率也在65%以上。
與此相比,高功率激光器國產(chǎn)化的道路才剛剛開始。數(shù)據(jù)顯示,我國高功率激光器市場規(guī)模在2018年接近30億元,但國產(chǎn)化率僅為13.6%。在如此廣闊的市場前景下,國內(nèi)激光器行業(yè)也在紛紛加快高功率激光器的國產(chǎn)化腳步。其中,光纖激光器作為第三代激光器,其效率高、維護成本低,在許多領域正在逐漸替代傳統(tǒng)的固體激光器和CO2激光器,成為激光器行業(yè)的未來發(fā)展方向。目前高功率激光器方面,高功率光纖激光器率先取得了巨大發(fā)展。
在軍事及工業(yè)應用需求的強力推動之下,高功率激光其技術向著更高功率、更好光束質(zhì)量、更加大氣傳輸性能、更高能量轉(zhuǎn)換效率、更緊湊簡便的方向發(fā)展。