2012年不管是在国内还是在国外的展会上,光纤激光器一直是人们关注的焦点。除了国际上IPG、SPI、GSI、JDSU、ROFIN、相干和TRUMPF等公司意外,国内包括国科世纪、中科梅曼、武汉锐科、苏州图森激光、杰普特、昂纳、创鑫激光、安扬激光等多家企业都进入光纤激光器领域。未来的激光市场将显得更加的拥挤,同时随着国内激光企业的发展,以后将直面国际光纤激光器公司的竞争。2013年随着GSI、ROFIN以及相干等公司对光纤激光器更加重视,必然会加剧光纤激光器市场的竞争,但是就目前的形势来看,IPG在2013年将继续保持较强的竞争力,其领先地位不会出现明显动摇。随着竞争不断加强,光纤激光器领域将会成为强者的舞台!以下对目前光纤激光器情况做一个简要介绍和分析。
光纤激光器作为目前最为活跃的激光光源器件,是在EDFA技术基础上发展起来的技术,它是激光技术的前沿课题。
早在1961年,美国光学公司的E.Snitzer等就在光纤激光器领域进行了开创性的工作,但由于相关条件的限制,其实验进展相对缓慢。而80年代英国Southhampton大学的S.B.Poole等用MCVD法制成了低损耗的掺铒光纤,从而为光纤激光器带来了新的前景。
近期,随着光纤通信系统的广泛应用和发展,超快速光电子学、非线性光学、光传感等各种领域应用的研究已得到日益重视。其中,以光纤作基质的光纤激光器,在降低阈值、振荡波长范围、波长可调谐性能等方面,已明显取得进步,是目前光通信领域的新兴技术,它可以用于现有的通信系统,使之支持更高的传输速度,是未来高码率密集波分复用系统和未来相干光通信的基础。目前光纤激光器技术是研究的热点技术之一。
激光市场的竞争日益激烈。新技术、新应用以及现有技术的不断改进都在不断改变着市场的格局。诞生于60 年代,发展于90 年后的光纤激光器凭借着她的先天性优势不断地扩充自己的地盘,全面向光通讯、大功率激光加工、激光医学、生物技术扩张,特别是她在激光加工和光通讯方面的发展潜力,让业界叹为观止,这位市场的新宠或许会在未来的某一天取代传统激光器。
国际光纤激光器的主要生产厂家有IPG、SPI、GSI、JDSU、ROFIN和TRUMPF等公司。其中以IPG为代表,其光纤激光器占据着国际市场较大的市场份额。2012年在全球经济不景气的环境下,在刚刚结束的一个财季多数激光企业都出现了业绩下滑,但IPG公司业绩却继续保持着强劲的增长势头,TRUMPF也获得了大幅增长。由此可见,光纤激光器作为新兴的激光技术,越来越被人们所接受,充分展现了光纤激光器的竞争力。未来一段时间内光纤激光器仍将成为激光器领域的主流声音,成为各大激光企业的必争地。
2012年在全球经济低迷不振的大环境下,激光器制造商在“经济余震”中所经历的不确定性和担忧,在经济大衰退之后的几年内将依然存在。然而从长远销售预期来看,在很多几乎不受地域或者全球性经济衰退影响的领域,激光正在作为一种成熟的、对经济增长发挥重要作用的技术,呈现出上扬态势。尽管预计全球债务危机将会限制2013年的某些资本设备支出,但是激光器有望凭借“能实现制造自动化、提高效率、降低能耗,进而使企业在经济风暴中更具竞争力”的优势脱颖而出。
光纤激光器发展动向
1)德国DILAS一体化半导体工业激光系统以传导冷却半导体激光BAR条为基础,集成波长980nm,光纤400μm,功率高达500W 的模块。此系统采用水冷模式,具有完善的电源和控制系统,并通过24V接口控制。
500W@400μm的COMPACT系统使用QBH高功率光纤输出,光纤外包层几乎没有激光能量的损耗,是全光结构光纤激光器的理想泵浦源。在COMPACT系列中,输出功率不高于100W 的激光器系统可采用SMA光纤输出和全风冷结构。基于同样的结构,德国DILAS一体化半导体激光器系统CoMPACT系列可提供波长从640nm到2200nm的各种一体化半导体激光器系统。此外,COMPACT系统提供了5m金属铠装光纤、光学成像系统和激光安全指示灯。
2)美国StockerYale公司研制稀土光纤激光器OEM子系统。美国《军事与航空航天电子学》2009年4月12日报道:美国StockerYale公司正在为一种掺杂稀土光纤激光器(rare-earth—doped fiber laser)技术提供子系统设计和制作样机服务。
StockerYale公司将为这种光纤激光器交付一系列OEM子系统,其中包括用于种源放大的光纤预放大器(pre-amps)、高功率光纤放大器、调Q光纤激光器子系统、增益可调光纤激光器子系统、ASE光源、以及光纤激光器其他子系统。光纤中掺杂的元素包括铒、镱、钕、铥、以及其他稀土族元素。
3)美国Raydiance公司向海军交付先进飞秒光纤激光器。美国《西部防务》2009年4月21日报道:美国Raydiance公司曾经开发出了世界上第一台商用超快速激光器。2009年4月21日,该公司宣布向美国海军部交付了一台飞秒光纤激光器,其脉冲能量超过每个脉冲5OμJ,脉冲时间长达500飞秒,创造了1552nm人眼安全波长的世界纪录。这台激光器是Raydiance公司根据与美国海军海上系统司令部(NAVSEA)之间一份价值几百万美元的合同开发并制造的。
据Raydiance公司总裁斯科特·戴维森(Scott Davison)介绍:“这种高能激光系统的交付不但是本公司,而且也是超快激光器业界的一座里程碑,它将开启一系列新的防务和商业应用领域。我们的工程和制造团队已经证明了,他们可以利用本公司的核心Discovery平台技术来实现高脉冲能量,同时还能得到基于光纤的紧凑结构。我们视之为一项重大突破,它将推动紧凑光纤激光器产业向着毫焦级能量和千兆瓦峰值功率的性能迈进。”
传统的超快速系统造价昂贵、笨重,并且除了在受控实验室之外很难应用于其它环境。Raydiance公司利用软件控制、光纤结构和计算技术,实现了适用于制造环境和野外部署的坚固而紧凑的平台。为海军交付的这种高能系统所包含的技术可以应用于Raydiance公司即将推出的民用产品。
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