光纖激光器：市場(chǎng)的新寵兒
訊石光通訊網(wǎng)
2008/8/11 10:46:54
激光市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。新技術(shù)、新應(yīng)用以及現(xiàn)有技術(shù)的不斷改進(jìn)都在不斷改變著市場(chǎng)的格局。誕生于60年代，發(fā)展于90年后的光纖激光器憑借著她的先天性優(yōu)勢(shì)不斷地?cái)U(kuò)充自己的地盤(pán)，全面向光通訊、大功率激光加工、激光醫(yī)學(xué)、生物技術(shù)擴(kuò)張，特別是她在激光加工和光通訊方面的發(fā)展?jié)摿?，讓業(yè)界嘆為觀止，這位市場(chǎng)的新寵或許會(huì)在未來(lái)的某一天取代傳統(tǒng)激光器。
激光應(yīng)用日益普及
伴隨著激光技術(shù)的成熟，激光在各領(lǐng)域的應(yīng)用日益普及。特別是在激光加工、光通訊、激光武器等領(lǐng)域。在激光加工領(lǐng)域，由于具有能量集中、易于操作、高柔性、高效率、高質(zhì)量、節(jié)能環(huán)保等突出優(yōu)點(diǎn)，迅速在汽車、電子、航空航天、機(jī)械、冶金、鐵路、船舶等工業(yè)部門(mén)廣泛普及，幾乎包括了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的所有領(lǐng)域，被譽(yù)為“制造系統(tǒng)共同的加工手段”。在光通訊領(lǐng)域，半導(dǎo)體激光器牢牢地掌握著該市場(chǎng)，隨著光通訊的普及而迅速發(fā)展。激光武器方面，隨著各種類型激光武器的研制成功可能將徹底改變未來(lái)的戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)面貌，尤其是在各層次防空和反導(dǎo)系統(tǒng)中，現(xiàn)役的傳統(tǒng)武器系統(tǒng)可能遭到淘汰。
但隨著應(yīng)用的深入，傳統(tǒng)激光的一些制約因素，如：體積龐大、分立元件多、維護(hù)困難、壽命短等缺點(diǎn)日益顯現(xiàn)。于是，光纖激光器憑借其與生俱來(lái)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)趁機(jī)崛起。
光纖激光器誕生 發(fā)展迅速
光纖激光器誕生于60年代，發(fā)展與90年代后。2000年以后IT泡沫破裂，眾多光纖廠家生存困難，IPG等光纖巨頭被迫轉(zhuǎn)向研發(fā)光纖激光器，造就光纖激光器近十年的飛速發(fā)展。
光纖激光器是指用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質(zhì)的激光器，是在光纖放大器的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的。與傳統(tǒng)激光器相比具有以下優(yōu)勢(shì)，如：成本低、小型化、泵浦不需要嚴(yán)格的相位匹配、波導(dǎo)結(jié)構(gòu)、損耗低、轉(zhuǎn)換效率高、閥值低、輸出激光波長(zhǎng)多、可調(diào)諧等。
目前光纖激光器已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用到了各個(gè)領(lǐng)域，包括光纖通訊、激光空間遠(yuǎn)距通訊、工業(yè)造船、汽車制造、激光雕刻激光打標(biāo)激光切割、印刷制輥、金屬非金屬鉆孔/切割/焊接（銅焊、淬水、包層以及深度焊接）、軍事國(guó)防安全、醫(yī)療器械儀器設(shè)備、大型基礎(chǔ)建設(shè)等。
特別是在光通訊領(lǐng)域，她更加引人注目。由于光纖激光器以靈巧的半導(dǎo)體激光二極管作為泵浦源,以柔軟的光纖作為波導(dǎo)和增益介質(zhì),同時(shí)可采用光纖光柵,耦合器等光纖元件,因此無(wú)需光路機(jī)械調(diào)整,結(jié)構(gòu)緊湊,便于集成，其特有的全光纖結(jié)構(gòu)使器件的抗電磁干擾性強(qiáng)，溫度膨脹系數(shù)小，在頻域上應(yīng)用WDM及光纖傳感技術(shù)可實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)可調(diào)諧輸出，在時(shí)域上結(jié)合激光鎖模技術(shù)可產(chǎn)生幾乎沒(méi)有啁啾的皮秒級(jí)超短變換極限光脈沖。與固體激光器和半導(dǎo)體激光器相比，光纖激光器具有無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)。
在加工領(lǐng)域，隨著大功率雙包層光纖激光器的出現(xiàn)，其應(yīng)用正向著激光加工、圖像顯示和生物醫(yī)療等更廣闊的領(lǐng)域迅速擴(kuò)展。目前光纖激光器的功率已突破千瓦。最近寶馬公司向IPG訂購(gòu)一批光纖激光器用來(lái)焊接車門(mén)，標(biāo)志著光纖激光器開(kāi)始大規(guī)模應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。
高功率雙包層光纖激光器具有效率高、尺寸小、重量輕、成本低等優(yōu)點(diǎn)，非常適合用于激光武器和其他軍事應(yīng)用，在軍事國(guó)防領(lǐng)域同樣有著非常廣泛的應(yīng)用前景。隨著新型雙包層光纖激光器技術(shù)的發(fā)展，高功率光纖激光器是軍用激光武器發(fā)展中最有潛力的方向之一。
最新市場(chǎng)調(diào)查顯示：光纖激光器供應(yīng)商將爭(zhēng)奪固體激光器及其他激光器在若干關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域的市場(chǎng)份額，而這些市場(chǎng)份額在未來(lái)幾年將穩(wěn)步看漲。 到2010年，光纖激光器將至少占領(lǐng)工業(yè)激光器28億美元市場(chǎng)份額的四分之一。光纖激光器的銷售量將以年增幅愈35％的速度攀升，從2005年的1.4億美元增至2010年的6.8億美元。而同期，工業(yè)激光器市場(chǎng)每年增幅僅9％，2010年達(dá)到28億美元。
國(guó)外公司牢牢占據(jù)著市場(chǎng) 國(guó)內(nèi)廠商圖謀破局
光纖激光器市場(chǎng)大致被北美、歐洲和亞洲這三個(gè)主要地區(qū)均分。市場(chǎng)增長(zhǎng)迅速。IPG在光纖激光器的市場(chǎng)份額中占據(jù)統(tǒng)治地位，05年其占領(lǐng)光纖激光器市場(chǎng)的75%的份額。它能夠自行制造許多核心部件。SPI激光器公司是另一個(gè)重要的光纖激光器專業(yè)供應(yīng)商。IPG原來(lái)并不是主流激光器供應(yīng)商，05年憑借光纖激光器方面的優(yōu)勢(shì)擠進(jìn)了世界激光器供應(yīng)商前10強(qiáng)。
國(guó)產(chǎn)光纖激光器面臨著巨大挑戰(zhàn)。國(guó)外光纖激光器廠商如雨后春筍般出現(xiàn)，相干、羅芬等激光器巨頭為了發(fā)展光纖激光器，幾乎每年都要收購(gòu)一兩家小公司。IPG的強(qiáng)大勢(shì)力迫使其他光纖激光器供應(yīng)商在市場(chǎng)的邊緣尋找其它小而有利可圖的市場(chǎng)。光纖激光器是未來(lái)新一代激光器技術(shù)的發(fā)展方向，它具有諸多優(yōu)勢(shì)，并且消除了常規(guī)固體激光器的不少缺點(diǎn)，但目前激光應(yīng)用設(shè)備廠商對(duì)應(yīng)用光纖激光器還是非常謹(jǐn)慎的。
面對(duì)國(guó)外大公司的壟斷局面，國(guó)內(nèi)公司和研發(fā)機(jī)構(gòu)也在加緊研發(fā)和奮力追趕。06年底華北光電技術(shù)研究所采用新型摻鐿光纖，研制出平均輸出功率達(dá)1207W的光纖激光器；07年底上海光機(jī)所在2微米波段光纖激光器獲得70W的功率輸出；同期湖北華工科技成功研發(fā)出25W脈沖光纖激光器樣機(jī)并準(zhǔn)備近期實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存 我們?cè)撊绾蚊鎸?duì)
目前國(guó)內(nèi)的光纖激光器市場(chǎng)才剛剛起步，面臨諸多挑戰(zhàn)。目前國(guó)內(nèi)只有華工科技一家公司能夠生產(chǎn)光纖激光器。而且在技術(shù)上跟IPG仍有巨大差距。光纖激光器與光纖技術(shù)密切相關(guān)，國(guó)外大廠基本上都是從光纖起家的。目前國(guó)內(nèi)多家研發(fā)單位都是激光器開(kāi)發(fā)出身，在光纖技術(shù)方面缺乏基礎(chǔ)，在一定程度上制約了技術(shù)的深入開(kāi)發(fā)。
同時(shí)我們也有難得的機(jī)遇。據(jù)華工科技相關(guān)負(fù)責(zé)人透露，“十一五”期間，中國(guó)光纖激光器市場(chǎng)年需求在5000臺(tái)以上，假如能突破關(guān)鍵技術(shù)，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品售價(jià)可控制在進(jìn)口產(chǎn)品的60%以下，直接降低成本4億元。
面對(duì)這挑戰(zhàn)和機(jī)遇，我們?cè)撊绾蚊鎸?duì)？筆者認(rèn)為可以采取以下措施來(lái)應(yīng)對(duì)：
一、 打破行業(yè)隔閡 加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作
激光器開(kāi)發(fā)商與光纖生產(chǎn)商合作開(kāi)發(fā)光纖激光器，引進(jìn)我國(guó)最前沿的光纖技術(shù)，與長(zhǎng)飛、烽火等光通訊企業(yè)展開(kāi)密切合作，共同追趕國(guó)外廠商。建議有一定技術(shù)基礎(chǔ)的光器件行業(yè)的光源廠商可向該領(lǐng)域滲透。同時(shí)我們也希望國(guó)內(nèi)能夠加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研方面的合作，讓科研院所的成果能盡快產(chǎn)業(yè)化。
二、充分利用“世界工廠”的優(yōu)勢(shì)
作為“世界工廠”，國(guó)內(nèi)對(duì)激光應(yīng)用設(shè)備的需求增長(zhǎng)強(qiáng)勁。特別是隨著大族激光、華工科技等民族品牌的興起，為國(guó)內(nèi)激光器開(kāi)辟了廣闊的市場(chǎng)。我們可以跟這些設(shè)備廠商合作，共同發(fā)展。
三、細(xì)化分工，降低成本
光纖激光技術(shù)發(fā)展初期專業(yè)化程度較低。制造商必須自己開(kāi)發(fā)大多數(shù)關(guān)鍵技術(shù)，如CD光纖、組合器、光柵和泵源。隨著市場(chǎng)的大規(guī)?；屯该鞫仍絹?lái)越高，引進(jìn)一些專業(yè)化的公司，這些公司通過(guò)提供特定的元件或模塊進(jìn)入市場(chǎng)。發(fā)揮他們的特定優(yōu)勢(shì)開(kāi)發(fā)激光器的某一模塊而不是整個(gè)激光器。這樣可大幅度降低市場(chǎng)進(jìn)入門(mén)坎，降低材料成本。
四、尋找其它技術(shù)突破口
盡管光纖激光器在效率、可靠性、高功率、高亮度和體積方面具有無(wú)可置疑的優(yōu)點(diǎn)，但是目前它的某些缺點(diǎn)限制了它更廣泛的應(yīng)用。當(dāng)目前的主要供應(yīng)商如IPG和SPI在集中發(fā)展它的高功率優(yōu)點(diǎn)時(shí)，國(guó)內(nèi)廠商可以考慮擴(kuò)展光纖激光器在其他方面的應(yīng)用，在他們還沒(méi)涉足的領(lǐng)域?qū)ふ彝黄瓶?。（文：曾?nbsp; 于占濤）
新聞來(lái)源：光電新聞網(wǎng)
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