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超快激光的特点、应用及市场前景分析

凭借冷加工带来的优势,短脉冲与超短脉冲激光器走进了微纳加工、精细激光医疗、精密钻孔、精密切割等精密加工领域。由于超短脉冲能将加工能量极快地注入很小的作用区域,瞬间高能量密度沉积使电子吸收和运动方式发生变化,避免了激光线性吸收、能量转移和扩散等影响,从根本上改变了激光与物质相互作用机制,因此也成为非线性光学、激光光谱学、生物医学、强场光学、凝聚态物理学等科研领域强有力的研究工具。

相比飞秒激光,皮秒激光不需要为了放大而展宽和压缩脉冲,因此皮秒激光器的设计相对简单,成本效益更高,性能更可靠,并且已足以胜任当前市面上高精度、无应力的微细加工。但超快、超强是激光发展的两大趋势,飞秒激光在医疗、科研上也具有更大的优势。未来很有可能发展出比飞秒激光更快的下一代超超快激光。

超快激光在工业应用的历史不长,是欧美等发达国家重点布局的激光应用热点。目前,超快激光市场基本被国外公司主导,占据全球近90%的市场份额,但中国政府、科研机构及企业对超快激光非常重视,政策倾斜及企业加大投入攻克难点技术,正在追赶国际先进水平。清华大学、中科院物理所/光机所、华中科技大学等高校均在大力推进超快激光科研;以大族、华日、安扬、贝林等为代表的国内激光企业也在大力推进超快激光技术产业化。据悉,华日激光预计年内能实现飞秒激光器的量产,这将打破欧美在大功率超快激光领域的垄断,带动100亿元规模以上超快激光装备产业应用市场。皮秒、飞秒超快激光器国产化将推动国内应用商的使用成本降低至少30%-40%,未来市场可期。

随着德国“工业4.0”和“中国制造2025”的启动发展,高端制造、智能制造、高精密制造的需求将显著增加,尤其是消费电子领域的快速发展,将带来透明及半透明材料激光加工巨大的市场需求,是一个新的蓝海市场。超快激光与先进微纳加工技术将迎来新的发展机遇,预计到2020年超快激光器市场总额将超过15亿美元。

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