除了高功率,激光切管機還有哪些創新點

近日，國內激光上市企業相繼發布了最新財報，營收和凈利潤方面繼續保持大幅增長趨勢，展現了在全球經濟恢復的背景下，國內激光產業鏈爆發出的巨大動能。其中，高功率連續激光切管機激光器持續開疆拓土自然功不可沒！

激光切管機激光器還有哪些新方向？

根據Laser Focus World數據顯示，2020年中國激光器市場規模為109.1億美元，占全球激光器市場66.12%的份額。其中，激光切管機激光器在工業激光器中的占比也從2015年的40.8%提升至2020年的52.68%，是市場份額最大的工業激光器。2020年中國激光切管機激光器市場規模約為13.8億美元，其中國產比例約56%，達7.73億美元。

國內激光切管機激光器起步于2006年左右，在過去十多年中孕育出銳科激光、科晟恒、創鑫激光為代表的激光切管機激光器企業，逐步實現了中低功率領域國產替代，高功率領域打破壟斷的局面，極大地緩解了工業激光領域"缺芯"的窘境?？芍^是繼下游設備集成之后，國內激光產業又一代表性突破！

從技術發展來看，國內光纖激光產業基本上也是延續著國外成熟經驗，通過泵浦源改進、摻雜光纖、光束合成技術等不斷提升替身激光器功率和加工能力，以滿足打標、切割領域的市場需求。由于下游市場相對單一，對于激光加工功率需求相對集中，使得過去很長一段時間，國內光纖激光產業一直處于"拼功率"的粗放式經營階段，缺乏技術創新及拓展新應用的動力。

激光切管機激光器輸出功率極限

如上圖所示，激光切管機激光器輸出功率主要受限因素主要包括泵浦功率、受激拉曼散射（ＳＲＳ）以及熱透鏡效應。選用性能更佳的光纖器件并更加科學地對器件進行設計整合，可以進一步提升單纖單模激光切管機激光器輸出功率。加之合束技術的使用，想要實現萬瓦級高功率輸出也并不是特別困難?，F階段國內廠商相繼推出萬瓦級激光切管機激光器產品就是很好地說明。

除了功率不斷提升之外，高平均功率、高峰值功率脈沖激光切管機激光器，超短脈沖激光切管機激光器，更高亮度，模塊化、智能化及節能環保等都將成為激光切管機激光器后續重要發展方向。從材料加工應用市場來看，高功率激光切管機激光器正在取代傳統加工方式，在厚板切割、焊接，熔覆及清洗等領域應用趨勢逐步明朗。另一方面，激光切管機激光器超快激光器由于可以實現精密加工"冷加工"，在玻璃、脆性材料、生物醫療、顯示面板、PCB等領域應用則將成為非常誘人的增長點。

根據《2021中國激光產業發展報告》統計數據，2015-2020年中國超快激光器銷售額快速增長，2020年中國超快激光器銷售額超過27億元，同比增長10.20%。隨著全球范圍內精密加工需求愈發旺盛，Laser Focus World也預計2022年全球超快激光器市場規模將達到166億元，國內超快激光器市場規模將超過83億元。

從市場應用情況來看，目前激光切管機激光器微納加工仍是超快激光主導方式。隨著下游應用市場的逐步成熟、產品穩定性和單脈沖能量不斷突破、以及核心元器件的自主化進程不斷向前，超快激光器應用市場將會進一步打開。作為國內激光光源核心廠商，科晟恒除了在高功率激光切管機激光器應用方面持續發力之外，更是以細分市場差異化需求為牽引，不斷推進激光技術、工藝創新！

 打破傳統應用，探索激光新邊界 

傳統玻璃切割技術采用金剛石或合金在玻璃上劃出微槽，在微槽兩側施加外力使玻璃向厚度方向延展，形成縱向裂縫來實現切斷，能滿足傳統玻璃的加工要求。近些年，隨著觸控玻璃、藍寶石等材料在智能手機領域應用越來越普及，非接觸式的超快激光加工成為了最主要加工手段。

憑借超快脈沖時間和超高峰值功率的特性，超快激光使得光脈沖的能量以極快的速度注入到很小的作用區域，瞬間的高能量密度沉積將使電子的吸收和運動方式發生變化，避免了激光線性吸收而導致能量的轉移和擴散等影響，從而實現脆性材料的精密加工。

近日，科晟恒在原有MOPA脈沖激光器基礎上再次升級，推出了全新系列M8光纖紅外激光器。相較于M7系列除了將功率提升至100-250W范圍，并且還能夠提供更高的脈沖能量和峰值功率，首次實現了納秒激光切管機激光器在玻璃加工領域的應用，為下游市場提供了更具性價比的產品方案，特別適合電池極片切割與清洗、玻璃打孔的應用，應用行業分布新能源汽車、光伏等領域，帶來了MOPA脈沖激光切管機激光器應用的再次升級。

JPT-PS系列30W紅外皮秒激光器

另外，隨著上半年消費電子、新能源汽車、被動元器件等市場的不斷升溫，科晟恒也成功量產了JPT-PS系列30W紅外皮秒激光器，很好地滿足了先進材料精密加工應用需求，在超快激光器前沿產品探索與工藝改良兩個方面均取得長足的進步。

在醫療應用中，食品藥品監督管理局（FDA）規定所有的產品與器械都需要有唯一設備標識（UDI），即藥品和零件醫療器械都要求打上識別碼標記。傳統的噴墨標記方式不僅容易脫落、被纂改，也有帶入制毒物質和污染環境的風險。采用JPT-PS系列30W紅外皮秒激光器進行不銹鋼表面標記，更加環保且標記穩定不易脫落，具有抗腐蝕，抗鈍化，抗高壓滅菌等優異性能，帶來了醫療應用工藝的再一次升級。

對比通用的納秒激光器，JPT-PS系列30W紅外皮秒激光器熱影響更小，在醫療穿刺及其鉆孔器械打標等應用中更具優勢。另一方面，納秒激光器過鹽霧后顏色會有明顯變化，皮秒變化量少，相對而言更加穩定可靠。

隨著激光技術應用的不斷深入，越來越多新興應用開始涌現，需要整個產業鏈積極探索，去發現新的市場增長點。

從應用角度來看，MOPA激光切管機激光器脈沖寬度可以靈活調節，更加適合智能制造差異化應用需求。作為國內首家商用MOPA脈沖激光切管機激光器生產制造商，科晟恒在該領域持續引領技術創新，除了不斷提升產品功率之外，還將其與下游應用深度融合，推動激光切管機激光器向更多領域拓展，實現國產化替代。

從光源到應用，發力新興市場 

隨著新能源汽車產業的持續穩步增長，動力電池的需求量出現了大幅度增長。根據中國汽車動力電池產業創新聯盟政策信息研究部發布的數據，2021年6月，我國動力電池產量共計15.2GWh，同比增長184.3%，環比增長10.2%，對于先進加工工藝需求旺盛。

對于光纖激光技術而言，可應用于動力電池生產過程中的電芯、極柱、軟連接、注液孔、防爆閥、模組、極耳焊接等多個領域。其中，MOPA脈沖激光切管機激光器擁有優秀的光束質量特性，高亮度、高峰值、高能量密度輸出，加工效率高且切割平整，并具有防反射特性，是電芯極片切割的理想光源。

自今年年初以來，面對全球供應鏈的新變化以及動力電池、太陽能光伏等下游應用的增長，科晟恒快速布局加快推進激光器國產替代。在光伏行業，已有光伏裝備大客戶選用其激光光源作為開槽、裂片、鉆孔等應用的首選激光器。而在動力電池市場，科晟恒已經通過配套贏合科技、大族激光、聯贏激光、光大激光等知名激光裝備制造商，成功進入到動力電池頭部企業供應鏈，為動力電池全系制造提供完整的激光器解決方案。

從激光切管機激光器發展歷程來看，輸出功率提升一直是主基調。未來面對更加復雜和精細的加工需求，更需要在產業鏈協同、關鍵制造工藝提升等領域持續深耕?？脐珊銘{借"激光光源+"策略和堅持自主技術創新驅動，正在半導體、動力電池、太陽能、3C電子、被動元器件等領域加速國產替代進程......