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金屬鈑金新聞

中國光纖激光器發(fā)展水平僅次美國 差距縮小至5年

星之球科技 來源:觀察者2014-03-12 我要評論(0 )   

我國首臺萬瓦光纖激光器于2013年4月24日研制成功,這一激光設備可以從繡花針粗細的光纖中釋放出的足以焊接飛機、船舶的激光能量這項激光功率合束技術,被美國視為萬瓦激...

       我國首臺萬瓦光纖激光器于2013年4月24日研制成功,這一激光設備可以從繡花針粗細的光纖中釋放出的足以焊接飛機、船舶的激光能量——這項激光功率合束技術,被美國視為萬瓦激光器的核心機密。這標志著中國在高功率光纖激光器研制領域進入世界先進水平,成為繼美國后第二個掌握此項尖端技術的國家。與此同時,銳科公司生產的激光高端產品目前已出口韓國、日本、印度、伊朗、德國、西班牙等20多個國家。

 

  這一激光器由兩位國家“千人計劃”專家閆大鵬、李成率隊,歷時一年研發(fā)攻關,終于掌握該技術的自主知識產權。

 

  擔任銳科公司總工程師的閆大鵬說,雖然光纖激光器原理看似很簡單,但高功率合束技術要做到既降低能量損耗,又保證光束質量,這在世界范圍內長期以來都是一項技術難題。

 

  據介紹,該臺萬瓦激光器體積雖然只有約兩臺冰柜疊加大小,里面卻藏著10塊“能量方”,每塊1100瓦,各產生一條激光束,10條激光束再匯聚到一根光纖,形成合力,最終產生1萬瓦的強大能量。

 

       銳科萬瓦激光器只有約兩臺冰柜疊加大小,一根繡花針粗細的光纖釋放出的激光能夠焊接飛機。

 

  光纖激光器作為目前最為活躍的激光光源器件。近年來,光纖激光器開始全面向光通訊、大功率激光加工、激光醫(yī)學、生物技術擴張,特別是其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。

 

  據了解,在國際上,光纖激光器越來越廣泛應用于工業(yè)造船、汽車制造、航空航天、軍事設備等領域。與傳統(tǒng)二氧化碳激光器相比,它的耗電卻僅為其1/5,體積只有其1/10,但速度快4倍,轉換效率高20%,還沒有污染。

 

  一舉打破國外巨頭壟斷

  據悉,工業(yè)光纖激光器在中國的最早突破口是激光打標市場。2007年從美國海歸的閆大鵬博士創(chuàng)辦武漢銳科,并于2008年將國產低功率光纖激光器投放市場,目前,已有以銳科、創(chuàng)鑫和天元激光為代表的約15家廠商,在50W以下的打標及其他市場占有一席之地。

 

  據不完全統(tǒng)計,這些廠商占有約40%的國內光纖打標市場。值得注意的是,這里面一部分市場是通過大幅度降低價格,用幾乎接近成本的價格取得的。盡管低功率市場,國產光纖激光器幾乎占據的半壁江山,但卻給整個行業(yè)帶來了“有好產品卻無法盈利”的尷尬局面。

 

  從利潤和銷售額來看,光纖激光器最大的市場在千瓦級以上的應用。目前來講,二維鈑金切割是千瓦級光纖激光器的主要應用,國內的大功率切割機市場每年有近兩千臺的需求。高功率激光的焊接和其他應用,市場潛力更大。

 

  閆大鵬介紹,我國高功率光纖激光器長期依賴美國進口,一年達數(shù)千臺,一臺500萬元。萬瓦光纖激光器的問世不僅使我國在高功率光纖激光器研發(fā)上再上新臺階,國內的光纖激光器也由此真正走上產業(yè)化道路并取得實質性進展。不僅成功打破了國外少數(shù)公司對光纖激光器市場的壟斷,還迫使國外光纖激光器的價格一降再降,滿足了眾多國內客戶對光纖激光器的巨大需求。

 

 

全固態(tài)激光產品差距依然存在 

  中國光學學會理事長、中國科學院院士周炳琨認為,萬瓦光纖激光器填補了中國高功率光纖激光器領域的不少技術空白。他同時也表示,雖然從指標上看,萬瓦功率光纖激光器技術水平僅次于美國,但若要完全替代進口,還需在設備的可靠性與耐用性等方面加強測試和保障。

 

  舉例來講,同樣是萬瓦光纖激光器,美國行業(yè)翹楚IPG公司在09年就制造出了10千瓦級的單模光纖激光器,武漢銳科則需要將10個單模光纖激光器通過光束相干合成才獲得10千瓦的輸出。除此以外,我國在其他全固態(tài)激光產品上與美國還有5-10年的差距。

 

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