激光器的三大环节
激光产业链从上游材料、器件——中游激光器——下游激光设备可分为三大环节:
1)上游为核心材料和器件,包括激光芯片、泵浦源、谐振腔、特种光纤等有源器件,合束器、隔离器等无源器件,晶体材料、半导体复合材料等介质材料等,除此之外还包括其他光学器件、电子元器件、机械元器件和激光控制系统;
2)中游为激光器,包括光纤激光器、半导体激光器
纳秒脉冲激光器价格
激光器的三大环节
激光产业链从上游材料、器件——中游激光器——下游激光设备可分为三大环节:
1)上游为核心材料和器件,包括激光芯片、泵浦源、谐振腔、特种光纤等有源器件,合束器、隔离器等无源器件,晶体材料、半导体复合材料等介质材料等,除此之外还包括其他光学器件、电子元器件、机械元器件和激光控制系统;
2)中游为激光器,包括光纤激光器、半导体激光器和其他固体激光器等。国内激光器公司包括锐科激光(光纤激光器)、创鑫激光(光纤激光器)、杰普特(光纤激光器)、华日激光(超快激光器);海外激光器包括IPG(光纤激光器)、nlight(光纤激光器)等;当自发辐射所产生的光子通过半导体时,一旦经过已发射的电子—空穴对附近,就能激励二者复合,产生新光子,这种光子诱使已激发的载流子复合而发出新光子现象称为受激辐射。
3)下游为提供不同工艺的激光设备,主要应用于激光切割、激光焊接、激光测量、激光显示、激光美容医疗等领域。国内激光设备公司包括大族激光(3C电子为主)、华工科技(切割焊接)、亚威股份(切割焊接)、帝尔激光(光伏激光开槽)、激光雷达、铂力特(激光3D打印)、光峰科技(激光显示)等;常用激光器种类及应用染料激光器使用有机染料作为激光介质的激光,通常是一种液体溶液。海外激光装备包括德国通快(激光装备)、Amada(激光装备)、瑞士百超(激光装备)、Velodyne(激光雷达)、ASML(激光装备)等。
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。从角度看,激光设备应用中工业占比为63%,工业激光设备中激光切割占比为31%。
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。自由电子激光器是一类不同于传统激光器的新型高功率相干辐射光源,它不需要气体、液体或固体作为工作物质,而是将高能电子束的动能直接转换成相干辐射能.因此,也可以认为自由电子激光器的工作物质就是自由电子。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%
纳秒脉冲光纤激光器的应用
纳秒脉冲光纤激光器有许多优点:光纤可盘绕,激光器具有更小的体积;不需要复杂的水冷设备,散热性能好;只需限制纤芯的尺寸就可获得非常好的光束质量;转化效率较高;激光器谐振腔简单,具有高的稳定性等。随着光纤激光器的输出功率不断攀高,高功率脉冲光纤激光器的应用前景一片光明。因此高功率纳秒脉冲光纤激光器在激光加工、光时域反射计(OTDR)、产生二次谐波、军事等领域有广泛的应用。激光加工行业概述激光可以对材料(包括金属与非金属)进行表面处理、切割、焊接、打孔及微加工等。
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