時間:2021-05-06
近年來,中國激光產業蓬勃發展,尤以激光器為最。作為激光加工系統中必不可少的核心組件之一,激光器被廣泛應用于材料加工、通訊、信息處理、醫liao美容、科研軍事等各個工業制造領域。
據數據顯示,2013-2019年全球激光器市場規模持續增長,2019全球激光器市場規模為151.3億美元,同比增長1.3%。隨著市場增速放緩,產業發展逐漸顯露困境:產品同質化日趨嚴重,市場價格競爭無序,產品毛利率大幅下降,中小企業生存環境愈發艱難……
隨著產業升級對高端工業制造的需求不斷提升,國內企業也不斷加大研發投入以探索新的技術路線,通過差異化布局尋求突破來構建新的優勢,以求在風云變幻的激光產業中占得先機。
目前市面上激光技術研發的主流路線有兩種:一是激光器功率性能的垂直拓展,即通過突破技術瓶頸來不斷提升輸出功率,降低價格,提升效能,以增加產品市場競爭力;二是新型激光器的橫向拓展,即通過新的光源、介質、結構等來開發新的激光器類型,來開發新的應用場景,開辟新的市場。
伴隨萬瓦級光纖激光器在市場上如雨后春筍般涌現,同質化競爭讓產品功率的提升逐漸觸及天花板,垂直的高功率疊加路線愈發艱難。因此,更多的廠商機構轉而尋求新型激光器的橫向突破,而在眾多破局方向中,近幾年興起的“藍光激光器”被普遍認為新型激光器中一個值得關注的方向。
差異化破局:藍光激光器成國內外關注焦點
所謂藍光激光器,就是指位于藍色波段光源的激光器,其波長約在400 nm-500 nm范圍內,工業級的藍光激光器一般是一種半導體激光器。藍光激光具有波長短、衍射效應小、能量高等特性,在材料加工、光信息存儲、顯示技術、通信技術、激光醫療等都有廣闊應用前景。
眾所周知,光有三基色——紅綠藍(RGB),現今國內市場上應用最多的是波長為紅外的光纖激光器。相比紅綠激光器技術早已成熟并實現產業化應用,藍光激光器卻因材料、成本、技術等原因,功率一直在數瓦至數十瓦徘徊,與動輒破萬的光纖激光器來說發展相對滯后,成為激光技術發展的瓶頸。
藍光激光器起步較晚,2015年,德國半導體激光器廠商DILAS公司首次推出一款波長為450nm的藍光可視光半導體激光系統,最大輸出功率25瓦,采用光纖芯徑為200μm或400μm,可以擴展至100瓦,可用于材料加工;同年,日本島津公司宣布成功研制光纖耦合型高亮度藍光直接二極管激光器“BLUE IMPACT”,采用藍光氮化鎵類半導體激光,是全球首個完成產品化的激光加工用光源。
早期的藍光激光器功率較低,并未獲得過多關注。直至近年,隨著藍光TO封裝單管市場化,價格降低,功率提高,各種工業制造和光纖耦合技術不斷豐富,人們意識到發展高功率藍光激光器的可行性。
2017年,美國NUBURU公司最早研制出藍光半導體激光器,繼而在2018年推出150W,2019年推出500W藍光激光器;2019年,德國Laserline公司在上海光博會首次展示了全球第一款1kW商用藍光半導體激光器。
將視線拉回國內,有這樣一家機構也早早實現了高功率藍光激光器的突破。2020年9月,廣東粵港澳大灣區硬科技創新研究院(簡稱“硬科院”)首次推出自主研發的工業級藍光半導體直接輸出激光器,輸出功率為500W;今年3月,在上海光博會上,硬科院又進一步突破,推出1000W藍光半導體激光器。該系列產品主要用于高反材料的焊接、熔覆,3D打印等,不僅填補了國內在該領域的市場空白,其技術也處于世界領先水平。
如上內容轉自:廣東粵港澳大灣區硬科技創新研究院 轉發請注明出處
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