摘要：軍工產(chǎn)品一般具有定制化、性能參數(shù)指標(biāo)高、研發(fā)投入成本高等特性；工業(yè)化產(chǎn)品需要惡劣工業(yè)應(yīng)用環(huán)境下的長(zhǎng)期可靠性和穩(wěn)定性、高性價(jià)比、便于大規(guī)模生產(chǎn)。976nm泵浦技術(shù)以其高光電轉(zhuǎn)換效率、高能量密度、高整機(jī)功率重量比，一直都是高功率激光武器研發(fā)的絕對(duì)技術(shù)方向，以美國(guó)IPG、美國(guó)Nufern、美國(guó)FiberTech、美國(guó)nlight和德國(guó)Dilas等為代表的光纖激光器和零部件生產(chǎn)廠商也在歐美軍工項(xiàng)目的支持下持續(xù)引領(lǐng)976nm光纖激光器的技術(shù)發(fā)展。我國(guó)基于976nm泵浦技術(shù)的光纖激光器在軍工領(lǐng)域基本跟隨歐美的技術(shù)發(fā)展水平，在采購進(jìn)口零部件為主滿足激光器技術(shù)發(fā)展的同時(shí)也通過中科院各研究所、大學(xué)、和國(guó)企等各方面的努力形成了一定的976nm技術(shù)零部件的配套能力。但是由于技術(shù)水平的限制，國(guó)內(nèi)工業(yè)激光器廠商基本沿襲低功率脈沖激光器的915nm技術(shù)路線。IPG自2005年開始就成熟掌握了976nm泵浦技術(shù)方案并且進(jìn)入市場(chǎng)，目前是業(yè)內(nèi)976nm泵浦技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用最成熟的廠商。nLIGHT 2019年5月深圳激光博覽會(huì)展出基于976nm泵浦技術(shù)方案的萬W級(jí)光纖激光器。GW激光自從2015年在上海建立生產(chǎn)制造基地就致力于976nm軍工技術(shù)光纖激光器的產(chǎn)業(yè)化。GW已經(jīng)成功推出基于976nm技術(shù)的500W-12,000W工業(yè)用光纖激光器，上千臺(tái)的工業(yè)用戶的批量使用已經(jīng)初步驗(yàn)證了976nm技術(shù)成熟度，目前基本完成供應(yīng)鏈的國(guó)產(chǎn)化，為976nm技術(shù)在國(guó)內(nèi)的持續(xù)產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。

01、軍工技術(shù)市場(chǎng)化

市場(chǎng)化是一項(xiàng)在開放的市場(chǎng)中，以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勝劣汰為手段，實(shí)現(xiàn)資源充分合理配置，效率最大化目標(biāo)的機(jī)制。

軍工技術(shù)發(fā)明，一般是尖端技術(shù)優(yōu)先應(yīng)用領(lǐng)域，也是顛覆性創(chuàng)新的匯聚之地，絕大部分以服務(wù)國(guó)防重大工程為導(dǎo)向。研發(fā)周期長(zhǎng)，投入成本高，相比于性能指標(biāo)，研發(fā)出的產(chǎn)品在成本考慮上較少。軍工技術(shù)保密性高，相關(guān)的產(chǎn)品、專利、學(xué)術(shù)文章等公開發(fā)布較少，相關(guān)技術(shù)信息不對(duì)稱較高，市場(chǎng)上了解到的技術(shù)信息亦較少。

民用技術(shù)相比而言，產(chǎn)品信息更加開放，面臨市場(chǎng)上更多的同類或者類似產(chǎn)品、更多的潛在客戶、更大的市場(chǎng)空間和規(guī)模、更多同行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，產(chǎn)品占據(jù)市場(chǎng)需要從產(chǎn)品的性能指標(biāo)、穩(wěn)定性、價(jià)格、服務(wù)、推廣宣傳等多個(gè)角度去獲得客戶的認(rèn)可。同時(shí)需要不斷的提高質(zhì)量、穩(wěn)定性、性能，降低成本、維修比例，從而提高利潤(rùn)率。

軍工產(chǎn)品一般具有定制化、性能參數(shù)指標(biāo)要求高、投入成本較高等特點(diǎn)；工業(yè)化產(chǎn)品需要穩(wěn)定性高、使用效果好、價(jià)格便宜。976nm泵浦技術(shù)路線的市場(chǎng)化需要考慮下面幾個(gè)因素：繼續(xù)保持軍工的性能參數(shù)指標(biāo)，可靠性及7X24小時(shí)的惡劣環(huán)境的服役穩(wěn)定性高，工業(yè)化的應(yīng)用效果好（比如切割斷面質(zhì)量好、焊接結(jié)合力高、節(jié)能省電等），產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；潭雀撸骷悴考墓?yīng)鏈的國(guó)產(chǎn)化、體系化完善，技術(shù)升級(jí)降低原材料使用。

摻鐿光纖在976nm的吸收率是915nm泵浦波長(zhǎng)的3倍以上，976nm泵浦技術(shù)方案的單模高功率相比915nm泵浦技術(shù)路線，可以實(shí)現(xiàn)3-5kW的單模組高功率激光器，3000W以內(nèi)可現(xiàn)實(shí)M2<1.2，同功率單模產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)的光束質(zhì)量更高。同時(shí)，相比于國(guó)內(nèi)的915nm泵浦路線的25-30%光電轉(zhuǎn)化效率，976nm泵浦技術(shù)路線光電轉(zhuǎn)化效率超過42%，在6kW以上的超高功率激光器節(jié)能省電特點(diǎn)及帶來的經(jīng)濟(jì)性被充分認(rèn)識(shí)并且是各大激光設(shè)備商一直追逐的方向。如下表所示，10kW的將會(huì)省電近40萬元，這將會(huì)給終端客戶帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效用。

備注：（工業(yè)用電假定1元一度，開機(jī)時(shí)間按照16小時(shí)）

可靠性及7X24小時(shí)的惡劣環(huán)境的服役穩(wěn)定性高。976nm泵浦技術(shù)的穩(wěn)定性的提高經(jīng)歷了一個(gè)過程，由于976nm波段的吸收峰較窄：在工作環(huán)境溫度變化時(shí)，泵浦源中心波長(zhǎng)的漂移造成增益有源光纖吸收率大幅變化，容易導(dǎo)致光纖激光器整機(jī)性能指標(biāo)波動(dòng)。傳統(tǒng)的軍工使用的是微通道進(jìn)口二級(jí)體，冷卻效率高，軍用使用較為謹(jǐn)慎，使用人員專業(yè)性較高，不易發(fā)生水路堵塞。工業(yè)客戶如果采用了普通的自來水及普通水冷機(jī)，在使用一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)高溫報(bào)警問題，而工業(yè)客戶習(xí)慣了915nm泵浦路線的較低的水壓和自來水的冷卻系統(tǒng)。目前GW及合作伙伴國(guó)內(nèi)廠商擯棄了進(jìn)口的微通道技術(shù)，提出了間接冷卻方案，除保證泵浦源的穩(wěn)定工作溫度之外，可直接使用純凈水進(jìn)行冷卻，無需專門配備去離子水、離子柱濾芯以及高壓水冷機(jī)等，同時(shí)保證了7X24小時(shí)的穩(wěn)定使用。

在使用效果上，由于其光束質(zhì)量更高，在切割領(lǐng)域，其切面錐度更小、切割斷面紋路更細(xì)，同時(shí)在薄板材的切割速度更快；在焊接領(lǐng)域，976nm泵浦的單模高斯分布能量密度高，這在鋰電池等精密焊接領(lǐng)域擁有著獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，其中3000W@20um細(xì)光芯的單模輸出可滿足硅鋼片的快速切割、動(dòng)力電池滿足熔深的要求下完成高質(zhì)量的高速焊接。在超過功率領(lǐng)域，由于單模組功率高，通過激光合束的多模光束質(zhì)量高，高階模態(tài)光較少，切割斷面效果和錐度較好。