千瓦級光纖激光器開發(fā)商之間的競爭日益激烈，Strategies Unlimited咨詢公司預(yù)估本年度千瓦級激光源市場將達(dá)到16億美元，光纖激光器已經(jīng)占到市場總額的一半，其銷售額還在增長，預(yù)計未來五年銷量上升18%，進(jìn)一步削弱二氧化碳激光器所占市場份額。
IPG光電子公司迄今為止占銷量市場最大份額，面對來自美國、歐洲和亞洲不斷擴(kuò)大的競爭，IPG公司以高效和新型多光束理念改善釬焊技術(shù)抵達(dá)慕尼黑保持領(lǐng)先地位。IPG公司的歐洲銷售經(jīng)理Andreas Siewert在貿(mào)易展覽論壇上說，業(yè)界不得不面對來自中國新興市場的威脅，并且要提供更好的性能和器件質(zhì)量，同時降低成本，才能趕上業(yè)界的快速發(fā)展。
在過去幾年中，IPG公司也取得了很多成績包括插拔效率破紀(jì)錄，使得激光器成本更低。在2015年激光展覽上，公司展覽的6kW“ECO”系列激光器其效率最高達(dá)到48%，這一數(shù)據(jù)還不包括激光器冷卻器的功耗，早期曾報道4kW激光器實現(xiàn)50.1%效率。
這種改善是很迅速的，在兩年前的2013年激光展覽上，這一效率只有35%，部分原因是IPG的二極管輸出波長與放大激光器功率的有源光纖摻雜鐿吸收光譜相匹配。當(dāng)被問及效率發(fā)展還有多少上升空間的時候，Siewert說可能的最大值是65%，這表示二極管的效率達(dá)到80%，動力供應(yīng)效率達(dá)到90%，光耦合效率達(dá)90%。
三焦點光斑
Siewert還透漏了IPG公司新型“三焦點”概念的細(xì)節(jié)，創(chuàng)新點在于光纖激光器輸出被分成三束光斑：一束主光束，另外兩束同等尺寸的小斑點。
這項技術(shù)作為金屬釬焊應(yīng)用的一種新型技術(shù)被業(yè)界吹捧，兩束小光束用于主光束進(jìn)行釬焊工藝之前“清潔”目標(biāo)板的表面。Siewert說，除了用于汽車行業(yè)生產(chǎn)金屬表面防油漬污染以外，這種新方法也可以為熱浸鋼提供光滑的表面處理，無需再加工步驟。
在慕尼黑，生產(chǎn)數(shù)千瓦光纖激光器的競爭者越來越多，包括JDSU、羅芬和相干公司，每個公司都派出代表參加了同一小組討論。首先登場的是JDSU公司激光器戰(zhàn)略高級主管Erik Zucker，這家美國公司的激光與光電子部門很快將被稱為Lumentum，最近推出了基于2.1kW“Corelight”模塊系列千瓦級激光器。
JDSU戰(zhàn)略部利用其位于圣何塞硅片生產(chǎn)基地的最先進(jìn)的激光二極管制造經(jīng)驗，通過其在電信行業(yè)長期積累的經(jīng)驗建立的可靠性依據(jù)提供高亮度光源。Zucker說，63萬小時的二極管壽命實現(xiàn)了零故障率，超過了激光器的使用壽命。
隨著JDSU公司激光器輸出達(dá)到6kW，模塊效率達(dá)到35%，加上與機(jī)床伙伴日本天田的密切關(guān)系，該公司的實力看起來好像不可忽視。雖然這一效率數(shù)字與JDSU公司的不匹配，但是Zucker說JDSU公司的目標(biāo)是下一代千瓦級激光器市場份額50%以上。
羅芬加大賭注
羅芬公司同時加大第三代光纖激光器模塊以及8kW激光器外觀的最新研發(fā)。每一個光纖單元提供了2.4kW輸出，插拔效率達(dá)到43%。從第一代輸出1.2kW、效率35%的單元器件開始，這種改善就是很明顯的，促使公司開始在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜外殼組裝6kW光纖激光器。
羅芬的新型8kW激光器已經(jīng)開始進(jìn)軍激光焊接應(yīng)用市場，與6kW光源相比速度上提高了30%，而且公司的4kW激光器在切割金屬銅方面表現(xiàn)良好。
“行業(yè)第一”保證
相干公司在慕尼黑會議并沒有公布這樣的高功率光纖激光器，但是來自加州總部公司的Bruno Acklin說基于其專有的光束組合技術(shù)可擴(kuò)展輸出功率。他強(qiáng)調(diào)了用于加工金屬銅和青銅金屬的“亮點”系列產(chǎn)品，公司最新授權(quán)的后反射效應(yīng)防護(hù)。“更高生產(chǎn)能力的后反射免疫保障”簡稱“BRIGHT”，自稱是產(chǎn)業(yè)第一。
二極管激光器巨頭Lumics公司的前首席執(zhí)行官隨后就職于JDSU和歐司朗光電半導(dǎo)體公司 的Acklin補充說，相干公司的光纖激光器模塊turnkey和OEM版本是可用的，據(jù)悉該系列產(chǎn)品在條形和棧深度方面采用功能新穎的二極管技術(shù)以及改進(jìn)的電流驅(qū)動程序。
通快公司附屬公司SPI激光器、Jenoptik、 nLight還有其他公司也在慕尼黑展覽上展示了千瓦級激光器，中國的新型企業(yè)如Raycus 公司也展示了新產(chǎn)品，在這個子行業(yè)的競爭看起來比以往更加激烈。但是也引出另外一個關(guān)鍵問題：按照目前的發(fā)展速度來看，市場究竟能有多少千瓦級光纖激光器的競爭者生存下來？
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