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    半導體激光器 激光切割 激光器
    市場觀察
    2021年全球超快激光市場規模及發展前景分析
    材料來源:激光行業觀察           錄入時間:2021/9/2 23:37:13

    激光是二十世紀繼核能、半導體、計算機后又一重大發明,憑借其良好的單色性、方向性、亮度等特質被廣泛應用于工業制造、生物醫療、軍事等領域。激光器是激光的發生裝置,主要由泵浦源、增益介質、諧振腔等組成。激光運轉方式是激光器的技術核心,按運轉方式分,主要可以分為連續激光器和脈沖激光器,超快激光器是超短脈沖激光器。

    1、全球超快激光器增長空間還很大

    激光具有方向性好、亮度高、單色性好及高能量密度等特點,歐美等發達國家最先開始將激光器用于加工制造等各行業,隨后激光技術向發展中國家如中國等制造業大國轉移。

    據Laser Focus World數據顯示,2013-2019年全球激光器市場規模持續增長,2019全球激光器市場規模為147億美元。2020年雖然受到新冠疫情、一些地區經濟衰退以及社會和政治動蕩影響,全球激光器市場仍然保持了較為穩定的增長,Laser Focus World初步估計2020年全球激光器市場總收入增長為160億美元,預計2021年市場表現更加強勁,收入增長率有望達到15.5%,全球激光器行業市場規模達185億美元。

    超快激光器主要是超短脈沖激光器,脈沖持續時間極短,瞬時功率極高,能量聚焦到極小的空間區域且不受脈沖重復頻率和平均功率影響,光束質量持續穩定,主要包括皮秒(10^-12s)激光器和飛秒(10^-15s)激光器和阿秒激光。

    全球超快激光器市場規模持續增長,2019年全球超快激光器市場總額約為16億美元,2020年全球超快激光器市場規模為18億美元。

    2、全球超快激光技術逐漸得到突破

    從超快激光器技術發展來看,為提高脈沖激光器的輸出功率,增加能量密度,控制熱效應,行業研發了多種調制技術,主要包括調Q技術、鎖模技術、可調諧技術、啁啾脈沖放大技術(又稱CPA技術)及主振蕩功率放大技術(又稱MOPA技術)等。1985年,超短脈沖CPA技術就已經出現,超快激光的研發和應用進入了一個新的階段。

    與傳統長脈沖激光及連續激光不同,超快激光憑借先進的技術及優秀的特性能解決許多常規方法難以達到的高、精、尖、硬、難等加工問題,實現超強的加工能力、加工質量和加工效率。

    3、全球超快激光應用需求不斷擴大

    從超快激光器應用來看,超快激光器憑借精加工、超短脈沖、超強特性以及能夠聚焦到超細微空間區域,以較低的脈沖能量獲得極高的峰值光強,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等優勢,在工業微加工、科研應用、精準醫療、航空航天、增材制造等應用領域表現出色。

    在工業微加工領域,超快激光器(皮秒、飛秒激光器)已經開始大批量應用,應用方向更加明確,產品規格要求趨于明朗;目前超快激光主要應用領域集中在脆性材料加工,諸如手機LCD屏異形切割、手機攝像頭藍寶石蓋板切割、手機攝像頭玻璃蓋板切割,特殊材料標記、防偽炫彩打標可追溯玻璃隱形二維碼打標,熱敏感薄膜材料加工、高性能FPC切割、OLED材料切割打孔,太陽能PERC電池加工等應用。

    在精準醫療領域,由于激光可以非常準確地聚焦在微小的區域,因此可以代替手術刀用于非常精確的外科手術進行組織的精細切割或破壞,醫療美容等。

    在航空航天領域,超快激光具備效率高、能耗低、流程短、性能好、數字化、智能化等特點,在航空制造業中,激光技術扮演著越來越重要的角色;诔旒す饧庸ぜ夹g原理和優勢,其在航空制造中,目前應用領域主要集中難加工材料類的高性能零部件、超高精度類的高性能零部件以及跨尺度效應實現高性能的零部件等。

    4、全球超快激光器市場有望快速發展

    隨著超快激光器技術的不斷發展成熟,下游應用的持續放量,超快激光市場還有較大的增長空間,根據Laser Focus World統計與預測,2021年全球激光器市場規模增速為15.5%,全球超快激光器市場總額增速快于整個激光器市場增長速度,預計2026年全球超快激光器行業市場規模約為54億美元。

    超快激光應用需求大,當前在激光器市場中的占比還很低,不到20%,還有較大的增長空間,發展前景廣闊。

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