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超快激光漸成氣候 國內(nèi)企業(yè)布局之路

cici 來源:高維咨詢2018-04-13 我要評論(0 )   

激光(Laser)是指物質(zhì)受激輻射而產(chǎn)生的光,激光具有良好的單色性、相干性和方向性,其特性用波長()或者頻率表示。按照波長不

 激光(Laser)是指物質(zhì)受激輻射而產(chǎn)生的光,激光具有良好的單色性、相干性和方向性,其特性用波長(λ)或者頻率表示。按照波長不同,激光可分為:紅外激光、可見激光、紫外激光。

超快激光漸成氣候 國內(nèi)企業(yè)布局之路

與普通光源相比,激光具備高亮度、高方向性等優(yōu)異特性,已經(jīng)成為一種新的技術(shù)和手段,廣泛應(yīng)用到通信、工業(yè)加工、軍事武器、醫(yī)療等諸多領(lǐng)域。

激光器是產(chǎn)生、輸出激光的裝置,按照激光工作物質(zhì)類別的不同,可將激光器分為氣體激光器、液體激光器、固體激光器、半導(dǎo)體激光器等;按照波長的不同,一般可以將分為紅外激光器、可見光激光器和紫外激光器;按照脈沖寬度的不同,可分為毫秒激光器(10-3秒)、微秒激光器(10-6秒)、納秒激光器(10-9秒)、皮秒激光器(10-12秒)、飛秒激光器(10-15秒);按照輸出功率的不同,可分為高功率激光器(1000W以上)、中功率激光器(100W-1000W)、低功率激光器(100W以下)等。

以皮秒與飛秒激光器為代表的超快激光器具有極短的激光脈沖(脈沖持續(xù)時間只有幾個皮秒或飛秒)和極高的峰值功率的特點,用于材料加工具有獨特的超精細、無熱影響等優(yōu)異性能。

加工的“超精細”——超快激光能夠聚焦到超細微空間區(qū)域,同時具有極高峰值功率和極短的激光脈沖,加工時切面整齊、無熱擴散、無微裂紋及冶金缺陷,加工過程中不會對所涉及的空間范圍的周圍材料造成影響,從而做到了加工的超精細。

加工的“無熱影響”——脈沖持續(xù)時間大于10ps的傳統(tǒng)激光,與材料作用時,熱過程將起到主要作用。脈沖持續(xù)時間小于10ps的超快激光,由于脈沖持續(xù)時間只有皮秒、飛秒量級,遠小于材料中受激電子通過轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化等形式的能量釋放時間,能量來不及釋放該脈沖已經(jīng)結(jié)束,避免了能量的轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)化以及熱量的存在和熱擴散,實現(xiàn)了真正意義上的激光“冷”加工。

超快激光的工業(yè)應(yīng)用非常廣泛,隨著消費電子、新型顯示、生物醫(yī)療、3D打印、高端裝備等新應(yīng)用的發(fā)展,對于激光加工精細度要求越來越高,超快激光已經(jīng)成為精密加工的重要方向。國內(nèi)外激光企業(yè)紛紛布局激光器/超快激光設(shè)備市場。在核心超快激光器市場,目前基本上是外國公司占主導(dǎo),以相干,光譜物理、通快、NKT、EKSPLA、Lihgt Conwersion、lumentum、EdgeWave、AMPlitude等公司為代表。大族激光、華日激光、安揚激光、虹拓新科技、盛雄激光、貝林激光、卓鐳激光等國內(nèi)企業(yè)正大力推進技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,在超快激光設(shè)備、激光精密加工、激光器技術(shù)的研發(fā)、技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)品生產(chǎn)等產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)取得快速發(fā)展。

超快激光漸成氣候 國內(nèi)企業(yè)布局之路

大族激光

大族激光致力于攻克皮秒/飛秒激光器國產(chǎn)化技術(shù)。2015年大族激光較大功率皮秒激光器項目實現(xiàn)了從研發(fā)樣機到批量生產(chǎn)的重大突破,成功應(yīng)用于LED 、藍寶石切割。2016年Draco系列皮秒激光器實現(xiàn)規(guī)模銷售,作為新一代核心光源打破國外壟斷,在LED晶圓、藍寶石、玻璃脆性材料切割領(lǐng)域基本替代進口。

面向新興應(yīng)用領(lǐng)域,大族激光具備核心激光器產(chǎn)品和自動化設(shè)備整合能力,快速跟進并占領(lǐng)市場,公司超快激光設(shè)備已經(jīng)成功應(yīng)用于OLED產(chǎn)品外形切割、線路修復(fù)、蓋板成形、3D玻璃外形切割與表面掃光、動力電池涂布及激光焊接等,并取得較好成績。公司自主研發(fā)的皮秒激光器已經(jīng)為蘋果供貨,隨著國產(chǎn)手機對玻璃、陶瓷蓋板和后蓋跟進,皮秒紫外激光器將持續(xù)放量。

大族激光核心小功率超快激光器實現(xiàn)量產(chǎn)和應(yīng)用,大功率超快激光器自主研發(fā)也在穩(wěn)步推進,產(chǎn)基地已啟動建設(shè),處于整機測試階段,效果達國際先進水平,預(yù)計到2018年開始量產(chǎn)自研的1kw的光纖激光器激光加工設(shè)備。

華日激光

華日精密激光是華工科技旗下的一家先進固體激光器制造商在我國超快激光產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、國產(chǎn)化進程中起到了重要作用的。

2009年華日激光引入美國技術(shù)團隊,發(fā)展固體激光器端面泵浦及倍頻技術(shù),成功研發(fā)了國內(nèi)首臺工業(yè)應(yīng)用性能穩(wěn)定的紫外固體激光器,后期陸續(xù)完成紅外、綠光、紫外等多波段全固態(tài)激光器產(chǎn)品的研發(fā);2014年收購Attodyne公司發(fā)展超快激光器技術(shù);2015年成功推出工業(yè)用10-50W皮秒超快激光器,并迅速搶占市場,產(chǎn)能達到每月100臺;2016年將承擔了國家科技部重點項目“工業(yè)級皮秒/飛秒激光器關(guān)鍵技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化”,重點發(fā)展皮秒/飛秒激光技術(shù)。

2017年華日激光已研制出飛秒激光器種子源,其團隊已經(jīng)完成了10W飛秒激光器的原理樣機,即將推出40W飛秒激光器。

華日激光超快激光器產(chǎn)品主要應(yīng)用于金屬及非金屬材料精細標記加工、LED芯片及FPCB/PCB等的加工、3D打印、ITO膜刻蝕PCB/FPCB的切割與分板、陶瓷材料打孔與劃片、玻璃/藍寶石/晶圓切割、LED襯底晶圓劃線、陽極鋁打黑等領(lǐng)域。

安揚激光

安揚激光歷經(jīng)7年,成功研發(fā)并已推出成熟可用的皮秒、飛秒脈沖光纖激光器和超連續(xù)譜激光器等系列工業(yè)超快激光器產(chǎn)品。安揚激光掌握了超快光纖激光器的核心技術(shù),自行研發(fā)了90% 以上的核心器件或者模塊,擁有核心的專利,核心器件和技術(shù)不依賴于進口。安揚激光有特種光纖設(shè)計生產(chǎn)團隊,具備自行設(shè)計和生產(chǎn)特種光纖的能力。同時,安揚激光有自建光纖拉絲塔,目前設(shè)計生產(chǎn)了40余種各種用途的特殊光纖,控制了光纖激光器產(chǎn)業(yè)鏈的上游,徹底擺脫西方公司對光纖激光器產(chǎn)業(yè)鏈的控制,保證了供應(yīng)鏈的自主與安全。

目前安揚公司超快激光設(shè)備已成熟應(yīng)用于手機全面屏切割、玻璃切割、OLED PET膜切割、金剛石切割、玻璃焊接、玻璃振鏡消融、FPC PI覆蓋膜、PERC太陽能電池、不銹鋼打孔、線路板打盲孔等領(lǐng)域。

貝林激光

貝林激光是國內(nèi)最早從事激光器研發(fā)的公司之一,通過多年研究于2012年成功研制第一臺皮秒激光器,后續(xù)推出多款皮秒激光器、紫外固體激光器、納秒綠光激光器。皮秒激光器產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于LED晶圓切割、玻璃切割、指紋膜組切割等精細加工領(lǐng)域。超快激光產(chǎn)品定位于精細加工領(lǐng)域:納秒激光器較多用于精細打標,主要是在3C產(chǎn)品的外殼和內(nèi)部元器件上;皮秒激光器較多是應(yīng)用于一些高精度要求的特殊材料精細加工,像LED晶圓、玻璃、陶瓷等材料的精細加工。到2016年底,貝林激光累計出貨皮秒激光器600臺。

在技術(shù)方面,貝林激光已經(jīng)取得一系列獨特的自有技術(shù)及專利技術(shù):納秒激光器方面,有先進的諧振腔設(shè)計和激光控制技術(shù),確保激光器能在高功率運轉(zhuǎn)下獲得優(yōu)秀的光束質(zhì)量和較窄的激光脈寬,特殊的腔內(nèi)熱補償技術(shù)及諧波轉(zhuǎn)換技術(shù)實現(xiàn)高效穩(wěn)定的倍頻轉(zhuǎn)換。皮秒激光器方面,有自主開發(fā)的光纖種子源技術(shù)和獨特的放大器技術(shù)。

2017年德龍激光將激光器業(yè)務(wù)并入全資子公司蘇州貝林激光有限公司。德龍激光是一個激光設(shè)備集成商,和激光器市場有很大的區(qū)別,將激光器業(yè)務(wù)并入貝林激光,實現(xiàn)業(yè)務(wù)整合重組,達到資源的優(yōu)化配置。這一舉措將豐富貝林激光產(chǎn)品線,延伸產(chǎn)業(yè)鏈,獲得更強的競爭優(yōu)勢,加速推動貝林激光企業(yè)發(fā)展。

卓鐳激光

2015年,卓鐳激光和中科院建立戰(zhàn)略合作關(guān)系,中科院將為卓鐳激光提供持續(xù)的技術(shù)支持與發(fā)展動力。公司成功研發(fā)高功率、低功率的皮秒激光器后,于2017年還開發(fā)出了GRAVER系列的30瓦的綠光納秒激光器,這款全新激光器最主要的特點是脈寬比較窄,同時功率比較高。

用于精密微加工的工業(yè)級高功率皮秒激光器和用于材料改性的大能量納秒脈沖激光器均達到國內(nèi)頂尖水準。醫(yī)療領(lǐng)域開發(fā)了醫(yī)療美容專用的皮秒激光器。并已廣泛用于玻璃切割、金屬微加工、激光沖擊強化等領(lǐng)域。

盛雄激光

盛雄激光是國內(nèi)生產(chǎn)激光設(shè)備的龍頭企業(yè),公司激光業(yè)務(wù)線從金屬材料的激光加工設(shè)備延伸至電子消費產(chǎn)業(yè)的非金屬材料激光加工裝備和汽車產(chǎn)業(yè)激光系統(tǒng)集成設(shè)備,形成技術(shù)協(xié)同效應(yīng),有效擴大在工業(yè)級激光裝備市場的占有率,實現(xiàn)外延式戰(zhàn)略布局。盛雄激光目前未涉及激光器的研發(fā)和生產(chǎn),公司專注精密激光打標和微鉆孔切割領(lǐng)域,主要做超快激光設(shè)備系統(tǒng)集成,核心激光器件依賴德國進口。

盛雄激光是超快激光設(shè)備的龍頭企業(yè),利用自主的控制系統(tǒng)技術(shù),成功實現(xiàn)了皮秒激光設(shè)備國產(chǎn)化。公司2011年投入資源進行精密激光微細加工技術(shù)的研發(fā)和儲備,并開始布局手機觸摸屏行業(yè)sensor的ITO膜及銀漿電路激光蝕刻加工市場,后期取得了長足的進步和發(fā)展。公司精密激光微細加工技術(shù)主要聚焦于消費類電子產(chǎn)業(yè),比如手機、平板電腦等移動智能終端的一些關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)件的加工領(lǐng)域。先后推出ITO膜激光蝕刻機、LED的陶瓷基板的激光劃片機、HDI(高密度互連)線路板的高速激光鉆孔機等皮秒激光設(shè)備,并獲得非常好的市場推廣效果。盛雄激光在皮秒/飛秒激光器領(lǐng)域處于絕對領(lǐng)先地位,技術(shù)儲備和市場占有率遠超其他公司,非蘋果產(chǎn)品加工市場占有率達 90%,推動中國皮秒激光設(shè)備實現(xiàn)了國產(chǎn)為主的格局。

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