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“古老”的CO2激光器如何找到新曙光

导读: 不可否认,光纤激光器的发展的确对CO2激光器的一些应用市场带来了巨大冲击,但同样不可否认的是,市场上依然有很多应用是其他类型的激光器所不能胜任的,只能使用CO2激光器。

众所周知,近年来光纤激光器的迅猛发展,正在不断蚕食着CO2激光器的市场份额,特别是在金属加工领域,几年之间,CO2激光器的主力军地位已不复存在。在光纤激光器、碟片激光器半导体激光器等产品开始大行其道的当下,CO2激光器仿佛正在开始退出历史舞台。

那么,CO2激光器这种古老的激光技术,真的到了要“退休”的时候了吗?事实并非如此。

“事实上,CO2激光器的应用市场并不是越来越小,而是越来越大。”在今年的慕尼黑上海光博会上,美国大通激光公司总经理张永方博士说道,“不可否认,光纤激光器的发展的确对CO2激光器的一些应用市场带来了巨大冲击,但同样不可否认的是,市场上依然有很多应用是其他类型的激光器所不能胜任的,只能使用CO2激光器,比如一些非金属加工应用;与此同时,CO2激光器也在不断开辟出前所未有的新应用。”

CO2激光器本身独特的波长,使它成为加工一些非金属材料的不二选择。一个最简单的应用案例是饮料瓶上生产日期等信息的打码,过去这些信息通常是用油墨印刷到饮料瓶上,这种方式既不环保,成本又高,而现在这些信息的打码则越来越多地使用CO2激光器来实现,清洁环保,没有油墨消耗。光纤激光器是无法胜任这项工作的。类似这样的只能用CO2激光器才能实现的应用,还有很多,“目前我们主要侧重的市场就是其他激光器做不了、只能用CO2激光器才能实现的应用。”张永方博士说道,“除了市场上已有的一些传统应用外,我们也在不断开发一些前所未有的新应用。”

他重点介绍了CO2激光器的三种新应用。第一种是光纤激光器的制造。虽然光纤激光器从CO2激光器手中抢走了大量市场,但是现在CO2激光器能够参与到光纤激光器的制造过程中,那么它同样也能从光纤激光器市场的增长中受益。张博士介绍说,大功率的光纤激光器,对光纤纯度要求极其苛刻,用传统的火焰方法加工光纤,可能会带入一些杂质到光纤中,因此现在很多客户用CO2激光器来加工光纤激光器中的零件,如拉光纤、光纤连接器等。这对CO2激光器的波长和功率等参数的稳定性要求都是极高的。

第二种应用是产生极紫外光。在半导体制造工艺中的光刻环节,过去几十年大多数是通过波长100多纳米的深紫外激光实现的,但是随着摩尔定律的发展,芯片上需要刻划的电路越来越多,要求的精细度越来越高,这需要波长10纳米左右的激光来完成这项任务。“所以客户就用我们的CO2激光器生成等离子体来产生13.5nm的极紫外光。”

还有一种新应用是牙科手术。“这也是我们经过两年的研究刚刚突破的一项全新的应用。”张永方博士说,“我们最新的HPP超高脉冲激光器就是专门针对这个应用市场的”。用激光实施牙科软组织手术早已实现,但是要用激光取代牙医的钻头在牙齿的硬组织上钻洞,却一直是个难题。这类应用首先要求的是9.3μm和9.6μm的特殊波长,同时又要求脉冲上升下降非常快,而激光与牙齿作用的时间又不能太短。“现在我们最新的HPP超高脉冲激光器已经能够很好地满足牙齿硬组织的手术需求。这款产品将有望为医科治疗带来革命性的变化,很显然这是一个非常具有潜力的巨大市场。”

大通激光专注于CO2激光器已经有近二十年的历史,“我们拥有若干不同的技术来实现波长、功率、频率等参数的稳定性,同时我们还能实现除了10.6μm之外的一些特殊波长,这些是我们的核心优势。”张永方博士说。激烈甚至残酷的市场竞争,让CO2激光器重新在市场上看到了新的曙光。

责任编辑:TD
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