千瓦級(jí)光纖激光器開(kāi)發(fā)商之間的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，Strategies Unlimited咨詢公司預(yù)估本年度千瓦級(jí)激光源市場(chǎng)將達(dá)到16億美元，光纖激光器已經(jīng)占到市場(chǎng)總額的一半，其銷(xiāo)售額還在增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)未來(lái)五年銷(xiāo)量上升18%，進(jìn)一步削弱二氧化碳激光器所占市場(chǎng)份額。
IPG光電子公司迄今為止占銷(xiāo)量市場(chǎng)最大份額，面對(duì)來(lái)自美國(guó)、歐洲和亞洲不斷擴(kuò)大的競(jìng)爭(zhēng)，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(xiāo)售經(jīng)理Andreas Siewert在貿(mào)易展覽論壇上說(shuō)，業(yè)界不得不面對(duì)來(lái)自中國(guó)新興市場(chǎng)的威脅，并且要提供更好的性能和器件質(zhì)量，同時(shí)降低成本，才能趕上業(yè)界的快速發(fā)展。
在過(guò)去幾年中，IPG公司也取得了很多成績(jī)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(bào)道4kW激光器實(shí)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(zhǎng)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(wèn)及效率發(fā)展還有多少上升空間的時(shí)候，Siewert說(shuō)可能的最大值是65%，這表示二極管的效率達(dá)到80%，動(dòng)力供應(yīng)效率達(dá)到90%，光耦合效率達(dá)90%。
三焦點(diǎn)光斑
Siewert還透漏了IPG公司新型“三焦點(diǎn)”概念的細(xì)節(jié)，創(chuàng)新點(diǎn)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(diǎn)。
這項(xiàng)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(shuō)，除了用于汽車(chē)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(wú)需再加工步驟。
在慕尼黑，生產(chǎn)數(shù)千瓦光纖激光器的競(jìng)爭(zhēng)者越來(lái)越多，包括JDSU、羅芬和相干公司，每個(gè)公司都派出代表參加了同一小組討論。首先登場(chǎng)的是JDSU公司激光器戰(zhàn)略高級(jí)主管Erik Zucker，這家美國(guó)公司的激光與光電子部門(mén)很快將被稱(chēng)為L(zhǎng)umentum，最近推出了基于2.1kW“Corelight”模塊系列千瓦級(jí)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(yàn)，通過(guò)其在電信行業(yè)長(zhǎng)期積累的經(jīng)驗(yàn)建立的可靠性依據(jù)提供高亮度光源。Zucker說(shuō)，63萬(wàn)小時(shí)的二極管壽命實(shí)現(xiàn)了零故障率，超過(guò)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(shí)力看起來(lái)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(shuō)JDSU公司的目標(biāo)是下一代千瓦級(jí)激光器市場(chǎng)份額50%以上。
羅芬加大賭注
羅芬公司同時(shí)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(gè)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(kāi)始，這種改善就是很明顯的，促使公司開(kāi)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(kāi)始進(jìn)軍激光焊接應(yīng)用市場(chǎng)，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(huì)議并沒(méi)有公布這樣的高功率光纖激光器，但是來(lái)自加州總部公司的Bruno Acklin說(shuō)基于其專(zhuān)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(diǎn)”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(jiǎn)稱(chēng)“BRIGHT”，自稱(chēng)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(bǔ)充說(shuō)，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(dòng)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(jí)激光器，中國(guó)的新型企業(yè)如Raycus 公司也展示了新產(chǎn)品，在這個(gè)子行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)看起來(lái)比以往更加激烈。但是也引出另外一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：按照目前的發(fā)展速度來(lái)看，市場(chǎng)究竟能有多少千瓦級(jí)光纖激光器的競(jìng)爭(zhēng)者生存下來(lái)？
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