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千瓦级成竞争红海:光纤激光器企业如何幸存

2015-10-04 00:44
PokerJoker
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  千瓦级光纤激光器开发商之间的竞争日益激烈,Strategies Unlimited咨询公司预估本年度千瓦级激光源市场将达到16亿美元,光纤激光器已经占到市场总额的一半,其销售额还在增长,预计未来五年销量上升18%,进一步削弱二氧化碳激光器所占市场份额。

  IPG光电子公司迄今为止占销量市场最大份额,面对来自美国、欧洲和亚洲不断扩大的竞争,IPG公司以高效和新型多光束理念改善钎焊技术抵达慕尼黑保持领先地位。IPG公司的欧洲销售经理Andreas Siewert在贸易展览论坛上说,业界不得不面对来自中国新兴市场的威胁,并且要提供更好的性能和器件质量,同时降低成本,才能赶上业界的快速发展。

  在过去几年中,IPG公司也取得了很多成绩包括插拔效率破纪录,使得激光器成本更低。在2015年激光展览上,公司展览的6kW“ECO”系列激光器其效率最高达到48%,这一数据还不包括激光器冷却器的功耗,早期曾报道4kW激光器实现50.1%效率。

  这种改善是很迅速的,在两年前的2013年激光展览上,这一效率只有35%,部分原因是IPG的二极管输出波长与放大激光器功率的有源光纤掺杂镱吸收光谱相匹配。当被问及效率发展还有多少上升空间的时候,Siewert说可能的最大值是65%,这表示二极管的效率达到80%,动力供应效率达到90%,光耦合效率达90%。

  三焦点光斑

  Siewert还透漏了IPG公司新型“三焦点”概念的细节,创新点在于光纤激光器输出被分成三束光斑:一束主光束,另外两束同等尺寸的小斑点。

  这项技术作为金属钎焊应用的一种新型技术被业界吹捧,两束小光束用于主光束进行钎焊工艺之前“清洁”目标板的表面。Siewert说,除了用于汽车行业生产金属表面防油渍污染以外,这种新方法也可以为热浸钢提供光滑的表面处理,无需再加工步骤。

  在慕尼黑,生产数千瓦光纤激光器的竞争者越来越多,包括JDSU、罗芬和相干公司,每个公司都派出代表参加了同一小组讨论。首先登场的是JDSU公司激光器战略高级主管Erik Zucker,这家美国公司的激光与光电子部门很快将被称为Lumentum,最近推出了基于2.1kW“Corelight”模块系列千瓦级激光器。

  JDSU战略部利用其位于圣何塞硅片生产基地的最先进的激光二极管制造经验,通过其在电信行业长期积累的经验建立的可靠性依据提供高亮度光源。Zucker说,63万小时的二极管寿命实现了零故障率,超过了激光器的使用寿命。

  随着JDSU公司激光器输出达到6kW,模块效率达到35%,加上与机床伙伴日本天田的密切关系,该公司的实力看起来好像不可忽视。虽然这一效率数字与JDSU公司的不匹配,但是Zucker说JDSU公司的目标是下一代千瓦级激光器市场份额50%以上。

  罗芬加大赌注

  罗芬公司同时加大第三代光纤激光器模块以及8kW激光器外观的最新研发。每一个光纤单元提供了2.4kW输出,插拔效率达到43%。从第一代输出1.2kW、效率35%的单元器件开始,这种改善就是很明显的,促使公司开始在标准机柜外壳组装6kW光纤激光器。

  罗芬的新型8kW激光器已经开始进军激光焊接应用市场,与6kW光源相比速度上提高了30%,而且公司的4kW激光器在切割金属铜方面表现良好。

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