國際業內資深人士暢談激光器（qì）市場發展格局

 激光市場的競爭（zhēng）日益激烈。新技術、新的應用以及現有技術的不斷（duàn）改（gǎi）進都在不斷改變著市場的格局。光子技術綜（zōng）報（一份（fèn）權威（wēi）的技術雜誌，PTB）最近同（tóng）業內一些資深專家就以下問題進行了討論。

    1. 光纖激光器有（yǒu）可能（néng）替代其它在工業中廣泛應用的（de）激光器，這項技術（shù）會如何影響激光市場？

    2. 光（guāng）纖激光器的潛力常與其中的泵浦源，即半導體（tǐ）激光模塊（kuài）的發展聯（lián）係在一起（qǐ）。您對半導體激光器技術的（de）發展前景（jǐng）和展望是怎樣的？

    3. 在生物技術及（jí）醫療應用方麵（miàn）對激光有（yǒu）日益強勁的需求，您對這（zhè）塊市場激光係統集成商的機會和挑戰是怎（zěn）樣看待的？

    以下是就以上三個問（wèn）題（tí）,國際（jì）上業（yè）內資深人士的精彩回答:

    光纖激光器有可能替代其（qí）它在工業中廣泛應用的（de）激光器，這項技（jì）術會如何（hé）影響激光市場？

    “光纖激光器在廣泛的應用領域中占有重（chóng）要（yào）的（de）角色,因為光纖激光器是真正（zhèng）的固體激光器,而且所含的光學元件的（de）數量最少,具有非常高的電光轉換效率,並且光束（shù）質量無與倫比。在不遠的將來，光纖激光器將在以下市（shì）場中取得長足進展：精細加工、汽車行業以及生物醫療等領（lǐng）域。

    高質量的光束以及1微米的波長意味著它可以直接在許多工業應用中取代燈泵浦（pǔ）和半導（dǎo）體泵浦Nd:YAG激光器。已經價位很低並且技術成熟的CO2激光器的發展也將受到限製。使用同一個（gè）光纖激光器可以對金屬進行切割和焊（hàn）接將對現存的CO2市場提出嚴峻的挑戰。

    技（jì）術上，製造光纖激光器的一（yī）個（gè）關（guān）鍵技術在於如何有效地將泵浦源耦合到增益光纖中。單芯節耦（ǒu）合以及帶尾纖的半導體陣列（liè）耦合代（dài）表著兩類技（jì）術的發展方向。選擇陣列還是單芯節泵浦源（yuán）取決於（yú）功率的大小（xiǎo）和最終光纖輸（shū）出的（de）激（jī）光特性。籠統地講（jiǎng），低功率光纖和脈衝式光纖多使用單芯節（jiē），而高（gāo）功（gōng）率（>100瓦）多使用陣列。但在市場上也存在很多打破此類規則的（de）產品”。

    ---Robert S. Williamson III, 博士，Alfalight公司，商業發展部（bù）總監

    “低功率光纖激光器（50瓦（wǎ）以下）已經（jīng）成功地在噴碼，打標以及（jí）特殊（shū）的醫療市場上嶄露頭角。然而由於其發射的激光為1微米波長，通常（cháng）僅限（xiàn）製在金屬加工領域，而在非金屬加工中不太可能有所作（zuò）為。比（bǐ）如塑料、紙張（zhāng）或（huò）布料（liào）等材料。這些行業將繼續由CO2激光器統治。

    最近（jìn），在高（gāo）功率激（jī）光器（大於4千瓦）方麵，光纖激光器技術（shù）在降低製造成本方麵呈現出非常大的潛能。它對（duì）現有的Nd:YAG以及（jí）高功率CO2激光器造成的很大的威脅，特別在金屬（shǔ）加工方麵（miàn）。這（zhè）類高功率光纖激光器將被廣泛應用於鋁材或（huò）鋼材的切割和焊接。預計將被（bèi）廣泛應用於汽車整車及零（líng）配件生產。

    即使在技術上，光纖（xiān）激光器具有很高的取代高功率工業激光器的潛能，然而這部分工業市場非常保守，他們需要親眼看（kàn）到同行中成（chéng）功地應用，成本（běn）的（de）降低和有效的售後服務之後，才會考慮對傳（chuán）統激光器（qì）進行替代！

    從光纖激（jī）光器（qì）的結構上分析，很容易看出，任何一家公司如果要製造光纖（xiān）激光器，必須擁有生產半導體激光模塊的能力（lì），因為（wéi）模塊（kuài）的成本占據（jù）了激光器總成本的（de）絕大部分。如果您必須在市場（chǎng）上采購模塊的話，您終將喪失價格競爭優（yōu）勢”。

    ---Paul Crosby，Coherent公司市場（chǎng）部副總裁

    “當談到工業使用中等功率（50-500瓦），和高功率（大於500瓦）的激光係統時，陣列根本無法同單芯節激光模塊進行競爭。在這種情況（kuàng）下，半導體泵浦固體激光器同陣列端泵激光器沒有多少差別。與光纖（xiān）的主要優點相比，幾乎（hū）沒有可比性（長壽命，沒有複雜的光路調整係統）。

    生產（chǎn）光纖激光器的公司，如果在國際市場上采購主要零件的話（如半導體模塊、光纖（xiān）、耦合器等），將無法同固體（tǐ）激光器技術在價格方麵進行競爭。

    隻有（yǒu）自身能夠生產絕大多數零配件的光纖公司將會在同固（gù）體激光器甚至CO2激光（guāng）器（qì）的競爭（zhēng）中取得勝利。

    在1到2年（nián）內，我（wǒ）們的價格將會降到可以同CO2激光（guāng）器（qì）進（jìn）行直接競爭（zhēng）。這在（zài）切割應用領域，已（yǐ）經開始了（le）。光纖激光器將在2到3年內在新裝機方麵全麵替代連（lián）續Nd:YAG激光器。CO2激光（guāng）器會同（tóng）光（guāng）纖激（jī）光（guāng）器進行較長時間的競爭，因為其技（jì）術簡單、光束質量好（hǎo）、價格低廉。但在某些領域中，如金屬切割，光纖在3到5年內將全麵取代CO2激光器”。

    ---Denis Gapontsev博士，IPG光子研發部總監

    “在千瓦級（jí）激光係統的“聖杯”中，光纖激光器有50億美元的市場潛能。要取得這樣大的市場，光（guāng）纖激光（guāng）器首先應當具備明顯優（yōu）於在此領（lǐng）域中的CO2激光係統、碟式激光係（xì）統、和燈泵（bèng）係統的特質。考慮到光（guāng）纖激光器（qì）的諸多無與倫比的（de）技術優勢，隨著時間的（de）發展，還會（huì）出現更多新的應（yīng）用領域，以上市場還會（huì）繼續增大。

    根（gēn）據不（bú）同的光纖激光器的應（yīng）用，單芯節和陣（zhèn）列端泵可能（néng）會取得最後的（de）勝利。如今，陣列端（duān）泵技術總造價更加便宜，而單芯節技術具有更長（zhǎng）的壽命（特（tè）別是對與脈衝（chōng）式光纖激光器）和（hé）更為簡單的冷卻方式。使用哪一種方式最好，取決於功率（lǜ）的大小、所（suǒ）要求（qiú）的（de）使用壽命、和輸出的模式（連續還是脈衝）。當今多數光纖激光器（qì）生產廠家在（zài）使用單芯節技（jì）術，因為已經（jīng）被證實其具（jù）有超高可靠性。但陣列技術在（zài）高功率方麵（miàn）正在迎頭趕上。然而（ér），隻要陣列技術保持每瓦的價（jià）格居高（gāo）不下，單芯節依然會繼續占據（jù）主導地位。

    我預計單芯節技術在不久的將（jiāng）來會（huì）進入非光纖激光器的市場。光纖激光（guāng）器首先（xiān）引入了單芯節半導體模塊技術，它們也會在端泵DPSS

    YAG激光（包括碟式激（jī）光（guāng））得到廣泛（fàn）應用。同時可以使用單芯節半（bàn）導體（tǐ）模塊直接進（jìn）行材料加工的應用”。

    ---Andrew Leuzinger,JDS 產品市場部

    “光纖激光器當然會有很大的市場份額。它們具有（yǒu）很（hěn）高的（de）效率，是一個有效的工業激光，具（jù）有很快取代（dài）多種傳統工業激光器的潛力。

    關於單（dān）芯（xīn）節和陣列泵浦光纖一直存在著有益的爭論，焦點是（shì）哪一種（zhǒng）技術將主導市場？對（duì）於nLight公司來說，菠萝蜜视频在线观看同時提供大功率單芯節（jiē）和高功率陣列。陣（zhèn）列的優點是所需的泵浦激光（guāng）可以很小，這使得您可以做出更小尺寸的光纖激光器。陣列的壽命沒有單芯節那（nà）樣長（IPG的產品具有500,000小時的壽命），我個人認為（wéi）終端用戶對於40,000到50,000小時的壽命已經很滿意了！我不是也很清楚是否通（tōng）訊（xùn）行業需要那樣長壽命的工業激（jī）光器”。

    ---Merrill Apter，nLight公司銷售及市場部副總（zǒng）裁（cái）

    “最初，光纖激光器主要瞄準高端市場，主要（yào）在（zài）YAG固體激（jī）光（guāng）係統方麵。但肯定它具有進（jìn）攻任何一個材料加（jiā）工市場的潛力（lì）。它將需要很高的可靠性和更低的價（jià）格才能進入很多領域。

    傳統的封離式CO2激光的價格由於技術的進步和產量的不（bú）斷擴大正在下降。CO2激光器（qì）仍有很強的生命力，特別是如（rú）果CO2激光器的（de）柔性導光係統得到解決，這必將為CO2激光器發展跨出關鍵（jiàn）的一步（bù）。

    在激光發展的曆史上，總會出現新的技術，並（bìng）且占（zhàn）有很好的市場（chǎng）範圍，但傳統的技術依然（rán）存在。菠萝蜜视频在线观看公司最大銷量的產品是菠萝蜜视频在线观看（men）20年前開發的產品，因為它非常適合市場的需求。光纖激光器同時在某些特定（dìng）的領域內很（hěn）好（hǎo）地適應了市場的需求，但我懷疑它是否（fǒu）能夠徹底（dǐ）掃除競（jìng）爭（zhēng）對手。在未來的3到5年（nián）中（zhōng）光纖（xiān）激光（guāng）器會（huì）占有很大的市場（chǎng），而菠萝蜜视频在线观看也會同時取得很大的進步。”

    ---David Clarke,Synrad公司 總裁

    光纖激光器的潛力常與其中的泵浦源，既半導體激光（guāng）器的發展聯係在一起。您對（duì）半導（dǎo）體（tǐ）激光技術的發展前景和展望是怎（zěn）樣的？

    “總的來說我認為半導體激光器是一個尋（xún）求（qiú）解決方案的技術。有（yǒu）些（xiē）工業市場中非常有效地應用了半導體激光（guāng）器技術。比如（rú）DPSS工業鑽孔激光係統或端泵DPSS激光打標及雕刻係統。而事實上半導體激光器在其他市場和應用方（fāng）麵就（jiù）產品生（shēng）命周期而言，還處於嬰兒階段，還有很長的發展（zhǎn）時間。

    在過去的2到3年內，我（wǒ）目睹了很多圍（wéi）繞著DARPA，超高效率（lǜ）半導體激光源（SHEDS）項（xiàng）目的發展進程（chéng）。這幾年幾乎可以說是半導體激光工業的大複興時期。SHEDS項目導致（zhì）生產廠（chǎng）家回（huí）過頭去，重新設計激光的基（jī）本結構。SHEDS類（lèi）的激光器還沒有被完全市場化，而我（wǒ）們的（de）目標就是將這一技術廣泛應用於商業（yè）產品中（zhōng）。在未來的12到24個月的時間當中，您（nín）將會看到在工業現場或很嚴酷的工業環（huán）境中運行的（de）很高功率、很高效率的半導體激光器產品出現。SHEDS的目標是在指定的溫度（dù）下達到80%的電光轉換效率。

    與這種改進（jìn）的（de）激（jī）光結構同步，需要全新的，溫控平台或熱沉（chén）以改進溫度控製。這（zhè）種新的溫度控製將（jiāng）與SHEDS同（tóng）步（bù）平行發展。”

    ---Merrill Apter, nLight公司銷售與市場部，副總裁

    “目前業內（nèi）總的（de）趨勢是不斷提高（gāo）半導體激光器的效率，從而可以降低新係（xì）統的成本，使用更（gèng）少的模塊（kuài）。與（yǔ）此同時（shí），可（kě）以開啟一些新的市（shì）場領域。

    菠萝蜜视频在线观看同時也（yě）在努力提高模塊（kuài）的可靠性。壽命從1萬小時，提高到現在的（de）2萬或3萬小時，這也（yě）降低了客戶的使用成本。

    菠萝蜜视频在线观看對製造半導體模塊的每一個製作步驟中都進行了（le）改進。正在設計更加有效的生長晶體、矽片加（jiā）工以及封裝等過（guò）程。當對所有的細致的過程都進行了（le）改進後，就可以得到具有非常高效率、高品質的產品。”

    ---Frank Leibreich,Spectra-Physics 半導體激光器市場部總監

    在（zài）生物技術及醫療應用方麵對激光有日益強勁的需求（qiú），您對這塊市場激光係統集成商的機會和挑戰是怎樣看待的？

    “醫療及生物市場的強（qiáng）勁需求（qiú）驅動了飛秒（超快）激光技術在分析儀器應用方麵的快速發展。人們正在努力對活體（tǐ）細胞，組織以及病毒轉移特質進行實時測量和分析，這些應用對人類攻克癌症等方麵的研究（jiū）至關重（chóng）要。超快激光（guāng）使得在（zài）對患者進行快速，非介入性診斷時可以取得實時信息。

    現有超快激光（guāng）器的製造技（jì）術成本太高，這（zhè）製約了市場的（de）發展。係統的尺寸也非常龐大。光纖激光（guāng）器的很大一部分應用可以走到超快激光，而且光纖激光器的生產廠商也著重從尺寸小巧（qiǎo）方麵（miàn）推薦光纖的應用。剩下的很重要的一個問題就是降低成本，我認為至少要降低一個數量級（十倍以上）才（cái）可以（yǐ）真正地打開市（shì）場。”

    ---Lisa Tsufura, Melles Griot激光集團（tuán），市場部（bù）經（jīng）理

    “生命（mìng）和健康科學是一個非常強勁的市場，因為那裏會永遠不斷的出現新的應用，其中很多是基（jī）於激光的應用，並且醫（yī）藥也在不斷尋求改進。激光不再隻局限（xiàn）為一種外科手術工具，其會更加（jiā）廣泛地應用於醫學診斷（如細胞影像）、藥檢、DNA排序、細胞分類以及（jí）蛋白質分析等方麵。

    現（xiàn）在，您會發現激光被廣泛應用於您前所（suǒ）未聞的領域（yù）中。一個（gè）很好的例子是細胞（bāo）造（zào）影技術。顯微鏡（jìng）公司應用飛秒激光，這在15年前還是體積巨大的設備，僅限於物理實驗室中（zhōng）應用。而現在可以將（jiāng）其設計在影（yǐng）像聚焦（jiāo）係統中，由電腦直（zhí）接控製的方便的工具，它可以用於亞細胞水平的（de）研究（jiū）中。

    各國政府提供了很多經費給生命和（hé）健康科學，這對於激光在這些領域中的發展起到了至關重要的作用。而一些大型（xíng）的生物醫藥公司為了尋求（qiú）發展機遇，也（yě）對其發（fā）展起到了很大（dà）的作（zuò）用。他們需要更高的性能、更（gèng）高的可靠性和較（jiào）低（dī）的成本，這些都是挑戰。同時也是（shì）市場的走向，菠萝蜜视频在线观看（men）正在不遺餘力地努（nǔ）力（lì）向此方向發展。”

    ---Arnd Krueger, Spectra-Physics 市場部主任