中國光纖激光器的發(fā)展與展望

　　光纖激光器，是使用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質的激光器。一般來說光纖激光器主要由泵浦源、隔離器、合束器、摻雜光纖等部件構成。泵浦源由一個或多個大功率激光二極管陣列構成，其發(fā)出的泵浦光經特殊的泵浦結構耦合入作為增益介質的摻稀土元素光纖，泵浦波長上的光子被摻雜光纖介質吸收，形成粒子數反轉，受激發(fā)射的光波經諧振腔鏡的反饋和振蕩形成激光輸出。

　　與傳統(tǒng)的固體及氣體激光器相比，光纖激光器具有激光光束質量好、能量密度高、電光轉換效率高、散熱性能好、結構緊湊、免維護、柔性傳輸、可加工材料范圍廣等優(yōu)良特點，被譽為“第三代激光器”。光纖激光器電光轉換效率可達30%-35%，是傳統(tǒng)固體、氣體激光器效率的幾倍，非常節(jié)能環(huán)保。光纖激光器擁有的上述無可比擬的技術優(yōu)勢，使其廣泛應用于雕刻、打標、切割、熔覆、焊接、表面處理等材料加工領域，正在逐漸取代各種物理加工、化學加工、印刷加工等傳統(tǒng)加工方式。

　　隨著美國IPG公司 2003年在中國賣出第一臺調Q脈沖光纖激光器開始，商用的脈沖光纖激光器在中國市場的發(fā)展正式拉開帷幕。2004年，基于南安普頓大學為技術基礎的英國SPI公司將MOPA可調脈寬光纖激光器以美國蘋果公司產品的應用為契機推入了中國市場。自此之后長達5年時間里，中國光纖激光器市場(調Q光纖激光器與MOPA光纖激光器)被這兩家激光公司壟斷了近乎90%以上的份額。

　　2008年，武漢銳科推出了第一臺國產商用調Q脈沖光纖激光器, 率先打破了美國IPG的壟斷格局。2009年，銳科調Q光纖激光器已經開始小批量供應市場，并初步獲得了市場對國產激光器的認可。2009年初，深圳杰普特首先推出國產商用MOPA脈沖光纖激光器，打破了英國SPI的壟斷局面。緊接著，深圳創(chuàng)鑫也向市場推出了商用調Q脈沖光纖激光器產品。

　　經過這些年的發(fā)展，武漢銳科在中高功率連續(xù)光纖激光器領域，銳科、杰普特、創(chuàng)鑫等公司在脈沖光纖激光器領域逐步占據國內較大的市場份額，國產光纖激光器正在逐漸奪回中國市場。

　　截至2016年底，國產光纖激光器大小品牌已有二十余家，在與國外品牌的激烈競爭中，不斷創(chuàng)新突破，發(fā)展速度越來越快。國產調Q脈沖光纖激光器主要供應商包括武漢銳科、深圳創(chuàng)鑫、深圳聯品、中科光匯等;而深圳杰普特憑借MOPA脈沖光纖激光器的獨特技術優(yōu)勢進一步鞏固了自己的MOPA光纖激光器的行業(yè)龍頭地位。甚至在中高功率連續(xù)光光纖激光器這一國外產品傳統(tǒng)優(yōu)勢領域，也已經形成以武漢銳科為首的一批優(yōu)秀的國產品牌：深圳創(chuàng)鑫、深圳杰普特、上海飛博、中科光匯、深圳聯品、海富光子等。

　　根據Strategies Unlimited發(fā)布的研究報告，2016年全球激光器市場的年度總收入104億美元，預計2017年將有望超過110.9億美元，其中全球光纖激光器的年度收入在2017年將以8%的速度增長，達到14.094億美元。

　　2016年度，中國有超過65萬臺中小功率激光加工裝備應用于激光焊接、打孔、打標等領域;中功率激光切割機、焊接機裝機量過萬臺;高功率激光機床的裝機量超過2300臺。2011年以來，我國激光加工行業(yè)的市場規(guī)模持續(xù)增長，到2016年已達到333億元，具體情況如下：

　　數據來源：《2016年中國激光產業(yè)回顧與展望》，中國光學學會激光加工專業(yè)委員會

　　2013年至2016年，我國國產光纖激光器的銷售臺數逐年連續(xù)增長，具體如下：

　　數據來源：《2016年中國激光產業(yè)回顧與展望》，中國光學學會激光加工專業(yè)委員會

　　國產低功率光纖激光器主要用于3C產品打標、微雕等精細加工領域。國產中功率光纖激光器廣泛應用于金屬薄板切割和焊接領域，預計未來幾年銷量將保持快速增長。國產千瓦級以上的高功率光纖激光器主要應用于激光切割、打孔、焊接等工業(yè)領域，隨著我國汽車行業(yè)輕量化的推進和復合材料加工市場的應用拓展，高功率激光器具有良好的發(fā)展前景。未來幾年，我國激光產業(yè)的應用熱點領域將包括激光清洗(除油漆、除油污、除氧化層、清洗螺桿、除銹、清洗焊縫、模具修復等)、激光焊接、超快脈沖皮秒/飛秒激光器應用等。