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      我國光纖激光器的市場和產業發展

      2015/7/15 11:23:22??????點擊:

             近年來,隨著各種關鍵單元技術的突破,光纖激光器得到了長足的發展。作為新一代全固體激光技術的代表,光纖激光器以其結構緊湊、光轉換效率高、預熱時間短、受環境因素影響小、免維護、易傳遞以及高光束質量等優點備受人們關注。

        隨著中國宏觀經濟保持持續健康穩定的發展,高端加工市場的不斷增長,國內對光纖激光器的需求十分巨大。據估計,中國的光纖激光器的需求量每年近 10000臺,并且保持著非常高的增長速度,主要集中在工業加工、醫療、傳感、通信以及軍工等應用領域。然而中國絕大部分的商用光纖激光依靠進口,國內很 少有公司能生產性能良好的光纖激光器,這主要是因為在光纖激光產品的研發和生產上落后于國外。目前國內光纖激光器就產品而言存在以下幾個方面的不足:

        (1) 抗反射性差。眾所周知,當激光器對高反材料進行處理加工時,被反射回來的激光經放大后對激光器本身產生破壞,這個技術問題至今沒有很好地解決,造成工業應用產品返修率極高。
        (2) 輸出功率偏低。目前連續輸出平均功率還不到500 W。還無法用于大型器材的切割和焊接。
        (3) 品種不齊。大功率光纖激光器的研發仍停留在連續型光纖激光器階段,而較之連續型有更好的工業應用前景的脈沖型光纖激光器在大功率化方面至今沒有實質性的突破。
        (4) 波長單一。 國內生產的光纖激光器的激射波長至今仍停留在1μm的波段上,而國外已經成功開發出1.5μm2μm波長的人眼安全光纖激光器,這使得中國在人眼安全光纖激光應用方面受到限制。人眼安全對激光器的普及化極為重要。
        (5) 缺乏高端產品。在高重復率、脈寬為皮秒或飛秒量級的商用超短光脈沖的鎖模激光器方面存在很大的空白。高重復率、脈寬為皮秒或飛秒量級的高功率超短光脈沖的 鎖模激光器是超精細激光微加工的理想光源,在應用方面的意義是不言而喻的,而在中國幾乎找不到這類激光器的生產廠家。

        綜上所述,中國的光纖激光行業發展有待提高,筆者認為以下幾個方面應得到重視:

        (1) 吸引高素質人才

        光纖激光的生產和研發不僅僅需要光學方面的人才,還需要材料、電子和機械設計等各個領域的人才。正因為這個道理, 國內許多光學研究所被稱為光學精密機械研究所。將這些領域的人才都聚積起來是開發高質量光纖激光器的前提,但這是非常困難的事情。因為高素質人才資源的匱 乏,無形中加大了企業從事研發的人力資源成本。企業應有投入新產品開發的責任感,著眼長遠發展。高素質人才, 特別是年輕人才應樂于加入企業的產品開發,踏踏實實地在客觀環境中探索和提高。產品開發技術是很難從書本上學到的。中國每年培養的光學專業的碩士生和博士 生已遠超世界上任何國家,企業應該創造環境去吸引這些優秀人才。


             (2) 加強企業創新

        國內有不少從事固體激光器、半導體激光器、激光加工系統生產和研發的企業,但他們的產品多數是大同小異。企業在追求利潤最大化的同時,不重視新產品的 研發和創新,當大家的產品的性價比和應用領域接近時,就開始打價格戰,大家的利潤越來越低,企業生存難以維繼就更沒有能力去投入研發。 而另一方面, 國內對高新技術產品的新興市場需求不斷擴大,國內的企業沒有相應的產品滿足需求,國外的企業則迅速搶占國內的新興市場。光纖激光器是很好的一個例證。目前 國內有許多生產企業在仿制100 ns脈沖光纖激光器。一旦多家企業制造成功,這類產品的利潤會很快下降。只有不斷推出新產品的廠家,才可以長期獲得較豐厚的利潤。

        (3) 提高單元器件的研發

        眾所周知,光纖激光器的構成除了抽運半導體激光器和驅動電路外,其他主要是摻稀土增益光纖和各種光纖元器件。光纖激光器的特種摻雜光纖技術、包層抽運 耦合技術、光纖光柵技術、光纖激光器整機技術全部與光纖技術密切相關,更為準確地說,是與高功率高能量光纖技術密切相關。而這樣的高功率高能量光纖技術又 是在光通信光纖技術的基礎上發展起來的。光通信光纖技術主要是為光通訊服務的,這兩者有著極大的區別。到現在為止,中國專門生產光纖激光器用器件的公司仍 非常少,品種也不齊全,這方面需要大幅度提高。單元器件的質量和價格直接決定了光纖激光器的性能和價格。例如,國內目前還沒有企業能生產摻稀土的光子晶體 光纖,摻鐿增益光纖的效率也還明顯偏低。國內的研究所和大學等研究機構在光纖激光單元技術方面已經做了許多優秀的研究工作,在這方面發表的文章不少于其他 國家。目前這些工作還停留在實驗室階段。如何有效地利用這些成果是值得思考的問題。

              就目前國內的激光產業而言,優勢在于系統集成,國內有很多企業在這方面已經做了大量工作,不足之處就在于激光器本身,相信解決了激光器這個核心問題,中國 的激光產業會發展得越來越好。中國光纖激光器的市場已經在世界上占有一定的份額,而且比例在不斷增加。市場對行業的發展具有無與倫比的推動力。相信不久的 將來中國定能成為光纖激光研發和生產的領先國家。

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