專門(mén)研究光子與激光行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的Strategies Unlimited公司預(yù)測(cè)，到2019年超快激光器市場(chǎng)總額將超過(guò)14億美元，超快激光市場(chǎng)增長(zhǎng)速度是整個(gè)激光市場(chǎng)增長(zhǎng)速度的兩倍。


其中飛秒激光器增長(zhǎng)速率大于皮秒激光器，兩者之間的差價(jià)正在縮小，飛秒激光將應(yīng)用在之前考慮成本因素皮秒激光應(yīng)用過(guò)的領(lǐng)域里，在成本變化不大的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高加工的質(zhì)量。


從產(chǎn)業(yè)鏈延伸角度，超快激光產(chǎn)業(yè)應(yīng)該這樣看，由10億元產(chǎn)值的激光器，挑動(dòng)50億元產(chǎn)值的激光加工系統(tǒng)，再挑動(dòng)500億元產(chǎn)值的應(yīng)用領(lǐng)域，因此到2020年超快激光產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)?？蛇_(dá)到700億美元以上的規(guī)模。

早在2010年，美國(guó)Raydiance公司（2015年被Coherent收購(gòu)）總裁Scott Davidson預(yù)測(cè)在10年內(nèi)，超快激光技術(shù)將擁有超過(guò)1000億美元的市場(chǎng)，如今他的預(yù)測(cè)正在成為現(xiàn)實(shí)。

國(guó)內(nèi)外從事超快激光器件制造以及超快激光微加工系統(tǒng)的公司如雨后春筍般建立，紛紛搶占超快激光微加工這一新興市場(chǎng)。

雖然國(guó)內(nèi)外研發(fā)超快激光器件的公司已有多家，但正如Strategies Unlimited首席分析師Tom Hausken博士認(rèn)為“…更多的價(jià)值，即顯著的收入和利潤(rùn)，不是來(lái)自激光器，而是圍繞激光器建立起來(lái)的系統(tǒng)。因此，這里存在著很多機(jī)會(huì)…”。

目前，圍繞著超快激光產(chǎn)業(yè)的國(guó)內(nèi)外并購(gòu)迭起，各大激光以及光電產(chǎn)業(yè)巨頭紛紛布局，圍繞超快激光產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)實(shí)行并購(gòu)，最近五年近二十起并購(gòu)已經(jīng)實(shí)施，你方唱罷我登場(chǎng)，未來(lái)幾年，人們還將看到更多的并購(gòu)。

經(jīng)過(guò)近30年的研發(fā)，超快激光的非熱、冷加工屬性開(kāi)始為人們所鐘愛(ài)，適用于一些其他加工方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)的高精度、復(fù)雜形狀元器件的加工。

圖1 超快激光切割碳化硅（左）鉆孔柔性陶瓷（中）切割藍(lán)寶石（右）

由于強(qiáng)度高，超快激光加工具有材料廣譜性，對(duì)象包括金剛石、藍(lán)寶石、玻璃、半導(dǎo)體、金屬、陶瓷和高分子等各種材料。

（2）加工精度高，適用于三維復(fù)雜結(jié)構(gòu)制備。由于非線性吸收過(guò)程如多光子吸收的吸收截面非常小，光激發(fā)被拘囿在焦點(diǎn)附近極小的區(qū)域內(nèi)；

另外，由于激發(fā)過(guò)程超快，避免了熱弛豫，從而使超快激發(fā)成為一個(gè)準(zhǔn)絕熱過(guò)程，而且光作為一種電磁波不同于實(shí)物粒子波，可以穿透透明材料，從其內(nèi)部進(jìn)行加工。

這些保證了超快激光加工具有很高的三維加工分辨率，甚至超越光學(xué)衍射極限，達(dá)到納米量級(jí)。

圖2 超快激光在不同材料上加工的微納米結(jié)構(gòu)

（3）非掩模技術(shù)，適合非平面加工。超快激光微加工通過(guò)計(jì)算機(jī)程序控制，按照待加工結(jié)構(gòu)的圖樣進(jìn)行三維掃描來(lái)實(shí)現(xiàn)。

圖樣定義不需要掩模版輔助，是一種非掩模微納米加工技術(shù)。脫離了掩模版的束縛，激光焦點(diǎn)可以沿光學(xué)表面進(jìn)行保形掃描，在非平表面襯底上制備微結(jié)構(gòu)。

圖3  超快激光微加工產(chǎn)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域