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回顾60岁的激光,向1000亿规模迈进


Coherent :

相干(Coherent)公司是世界最大激光器及相关光电子产品生产商之一。相干公司现在是最全面的超快激光器系统供应商,提供从振荡级、放大器、OPA、泵浦源到特殊制造的TW激光器等一系列超快激光器产品,脉冲宽度最窄到20fs;峰值功率最高可达100TW;单脉冲能量最高可达到5J。2019财年(截至2019年9月28日),相干公司销售额达14.31亿美元,截止目前,Coherent 相干公司紧凑型连续可见光激光器Sapphire出货量已突破 50000 台。

1966年,Coherent 在美国加利福尼亚州帕洛阿尔托成立,成立当年推出真正意义上的第一台CO2商用激光器。

1970年,在美股上市。

1998年, Coherent公司以6500亿美金收购 Palomar Medical Technologiesi部分业务。

2003年4月, Coherent公司收购PositiveLight公司,成为全世界最大、最全面的超快激光器系统生产商。

2004年5月, Coherent收购了LambdaPhysik公司98%股权,并成功地将其在全球的销售和维修网络整合在相干公司旗下。

2005年5月, Coherent公司收购了TuiLaser公司及其全资子公司 Bavarian Photonics( Tui Laser是最知名的小功率准分子激光器生产厂商, Bavarian Photonics以生产高功率调Q全固态激光器并以其对精细加工系统集成的全面支持能力而知名)。

2006年11月, Coherent (北京)商业有限公司正式成立,2007年4月,Coherent收购 Nuvonyx公司一一后者是全球知名的高功率半导体激光器系统生产商,产品广泛应用在热处理、焊接、熔覆等领域。

2010年5月,Coherent收购激光设备制造商Beam Dynamics公司,后者主要研发制造工业级激光加工设备,用于各种切割应用之中,例如加工塑料、织物、皮革、椽胶、金属、陶瓷和木材等。

1990年由PG主席兼首席执行官Valentin P. Gapontsev和IPG首席技术官Igor Samartsev 成立。IPG已经全球最大的光纤激光制造商,其生产的高效光纤激光器、光纤放大器以及拉曼激光的技术均走在世界的前端。

IPG:

1996年,IPG推出了工业级,衍射极限(单模)10瓦光纤激光器。

2000年,IPG推出了使用其多光纤侧耦合技术的100瓦衍射极限光纤激光器。

2002年至2003年之间,IPG开发了多千瓦工业级光纤激光器。

2006年,IPG在首次公开募股中筹集了超过9000万美元的净收益。

2007年,IPG在中国北京及2010 年在其硅谷技术中心附近开设办事处。

2010年,IPG推出了首个准连续产品。波(QCW)激光器进入市场。

2017年,全球IPG收入增长至14亿美元,同比增长40%。

2018年,IPG被列入标准普尔500指数股票市场指数。

2019年,IPG实现营收13.146亿美元,同比下降10%;净利润1.802亿美元,同比下降55%;毛利率46.1%,同比减少8.7个百分点。

2020年,IPG在“OFweek2020(第六届)中国激光在线展会”重磅推出新产品——YLR-4000机架式单模块激光器。

Newport:

美国理波公司(NewportCorporation)成立于1969年,Newport是全球领先的光电子先进技术产品和系统的解决方案提供商,整合旗下Corion、NewFocus、OrielInstruments、RichardsonGratings和Spectra-PhysicsLaser子公司,供应客户各类光源、光电仪器、光电调制器、激光器、光学平台、亚微米定位系统、光学机械构件、震动隔离、光学元件、光学量测计等光电科技产品。

1991年,Newport Corporation收购了法国Evry的Micro-Controle的微定位产品部门。Micro Controle以其非凡的超高精度定位和运动控制系统的制造和设计而闻名于世。此后,Newport 已成为定位和运动控制系统的全球领导者。

1999年,Newport 公司收购了康宁OCA Incorporated的商业光学部门,成立了Newport 精密光学业务集团。Newport Precision Optics通过高性能的光学元件,光学系统和增值的光机械子组件,将Newport设计和制造能力的提升到了新水平。

2004年,Newport 收购了Spectra-Physics和相关的光子学公司。此次收购极大地扩大了Newport在公司目标客户市场中的专业知识和产品范围,从而增加了Newport的固态,气体和染料激光器,大功率二极管激光器,超快激光系统以及光子学仪器的产品组合光谱和物理,Oriel仪器,Richardson光栅和Corion滤光片的知名品牌的产品和组件,包括光源,单色仪,光谱仪器,光学滤光片以及直纹和全息衍射光栅。

2009年,Newport 从Oclaro手中收购了New Focus业务。此次收购扩大了Newport 的产品范围,包括了许多新的高性能产品,包括光电,高分辨率执行器,光电机械,可调谐激光器和专为原始设备制造商(OEM)设计的定制工程解决方案。

2011年,Newport 收购了Ophir Optronics Ltd和High Q Laser GmbH。对Ophir的收购极大地扩展了Newport在红外光学和光子仪器方面的能力,为Newport的产品系列增加了Ophir的精密红外光学和透镜组件;激光测量仪器,包括激光束轮廓仪,激光功率和能量计以及传感器;三维非接触式测量传感器和设备。对High Q的收购扩大了Newport的超快激光器功能,特别是在生命,健康科学和工业市场中的应用,并扩大了Newport在欧洲激光器市场的影响力。

2012年,Newport 收购了ILX Lightwave Corporation。对ILX Lightwave的收购扩展了Newport的光子学仪器和系统产品,将ILX的二极管激光器控制器和驱动器,温度控制器,电流源,光功率和波长仪,半导体激光器/LED老化,测试和表征系统添加到Newport的产品组合中。

2016年4月,Newport成为MKSInstruments,Inc的全资子公司。

大族激光

大族激光1996年创立于中国深圳,目前公司已经是亚洲最大、世界排名前三的工业激光加工设备生产厂商。该公司于2004年在深圳证券交易所上市,股票代码:002008。目前全球员工超过13000人,总资产逾180亿元,市值近340亿。2012年以来公司凭借多元化拓展战略,在新业务上的发展保证了整体业绩的平稳,2010-2018年该公司营收复合增速达17.14%。

2017年公司大功率激光装备、数控设备、LED焊线机等领域逐步进入收获期,与消费电子行业需求旺盛产生共振,业绩爆发,全年实现营收115.6亿元,同比增长66.12%,创历史新高。

2019年大族激光营业收入95.63亿元,同比下降13.30%,营收首次跌破百亿元大关。

激光的理论提出到现在激光产业的蓬勃发展大致经历了四个阶段:

(1)理论阶段(1916-1960年):激光理论始于爱因斯坦的受激发射理论,该理论于 1916年提出;1928 年 Landenburg 证实了受激辐射“负吸收”的存在;1940 年 V.A Fabikant 在其论文中提出产生粒子数反转的实现方法;1947 年受激辐射第一次被实验验证,1950 年 Kastler 提出了光学泵浦的方法;1953年:美国物理学家Charles Townes用微波实现了激光器的前身:微波受激发射放大;1958年,美国科学家肖洛(Schawlow)和汤斯(Townes)提出了"激光原理",他们为此发表了重要论文,并获得1964年的诺贝尔物理学奖。

(2)实践阶段(1960-1971年):这一阶段,不同类型激光器开始从实验室制作出来,进入人们的视野。1960年5月15日,美国加利福尼亚州休斯实验室的科学家梅曼宣布获得了波长为0.6943微米的激光。1962年前苏联科学家尼古拉·巴索夫发明了第一台半导体激光器出现;1963年帕特尔发明了第一台CO2激光器;1965年贝尔实验室发明了第一台YAG激光器等等。

(3)商用阶段(1971-1989年):1971年出现了第一台商用1KWCO2激光器,这标志着激光从理论实践进入应用普及阶段,激光首次进入艺术世界,用于舞台光影效果,以及激光全息摄像。英国籍匈牙利裔物理学家DennisGabor凭借对全息摄像的研究获得诺贝尔奖;1974年第一个超市条形码扫描器出现;1975年IBM投放第一台商用激光打印机;1982年日本夏普公司制造出半导体激光器;1978年飞利浦制造出第一台激光盘(LD)播放机;1988年北美和欧洲间架设了第一根光纤,用光脉冲来传输数据。

(4)延伸阶段(上世纪90年代至今):1990年,俄罗斯研制成功了大功率半导体激光器。激光开始广泛用于制造业,包括集成电路和汽车制造等。1991年激光首次用于人体治疗近视,海湾战争中首次使用激光制导导弹;1996年,东芝推出数字多用途光盘(DVD)播放器;2008年法国神经外科学家使用纤维激光和微创手术技术治疗了脑瘤;2010年,美国国家核安全管理局(NNSA)表示,通过使用192束激光来束缚核聚变的反应原料、氢的同位素氘(质量数2)和氚(质量数3),解决了核聚变的一个关键困难。

2011年,在汉斯·佐格(Hans Zogg)的指导下,瑞士苏黎世联邦理工学院(瑞士联邦理工学院的一部分)的研究人员首次生产了一种垂直外腔表面发射激光器(VECSEL),该激光器在中红外大约在5微米该波长范围对于光谱应用非常有用。VECSEL的潜力促使研究团队的成员成立了一家名为Phocone的公司来将该技术商业化。

2016年2月,在加利福尼亚州圣何塞举行的SPIE高级光刻技术研讨会上,半导体光刻工具制造商ASML宣布EUV(极紫外)光刻技术终于准备就绪。经过多年的发展,由于光源不够亮,进展滞后了,ASML将其精力投向了激光产生的等离子体方法。通过这种方法,红外CO2激光器向熔化的锡的微小液滴发射集中脉冲。过滤出最终的发射脉冲后,结果是一个13.5nm或EUV的光脉冲。该技术及其产生的波长比半导体生产中使用的193nm深紫外激光器短得多,是半导体制造领域持续发展的关键。

2017年,上海超强超短激光实验装置成功实现10拍瓦激光放大输出,此次研制取得诸多突破,包括实现300焦耳以上能量水平宽带激光放大输出,10拍瓦激光主放大器采用的钛宝石晶体直径达235毫米,由中科院上海光机所自主研制。当下,激光技术已经无处不在,激光技术基本做到了在全球军事领域及民用领域应用全覆盖。

图2 激光产业发展历程重大事件

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资料来源:OFweek产业研究院

本文内容选自OFweek产业研究院发布的《2020年中国激光产业市场深度研究及投资机会报告》,如需了解详细数据和更多市场内容,详见完整版报告:http://research.ofweek.com/2019-10/RET-10786.html

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