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超快激光器作為超短脈沖激光器，憑借精加工、超短脈沖、超強特性以及能夠聚焦到超細微空間區(qū)域，加工過程中不會對所涉及的空間范圍的周圍材料造成影響等優(yōu)勢，在工業(yè)微加工、科研應用、精準醫(yī)療、航空航天、增材制造等應用廣泛。

當前超快激光器在整個激光器市場中的占比還很低，不到20％，還有較大的增長空間。隨著超快激光器技術的不斷發(fā)展成熟，下游應用的持續(xù)放量，全球超快激光器有望快速發(fā)展，發(fā)展前景廣闊。

激光是二十世紀繼核能、半導體、計算機后又一重大發(fā)明，憑借其良好的單色性、方向性、亮度等特質(zhì)被廣泛應用于工業(yè)制造、生物醫(yī)療、軍事等領域。激光器是激光的發(fā)生裝置，主要由泵浦源、增益介質(zhì)、諧振腔等組成。激光運轉(zhuǎn)方式是激光器的技術核心，按運轉(zhuǎn)方式分，主要可以分為連續(xù)激光器和脈沖激光器，超快激光器是超短脈沖激光器。

超快激光器增長空間還很大

激光具有方向性好、亮度高、單色性好及高能量密度等特點，歐美等發(fā)達國家最先開始將激光器用于加工制造等各行業(yè)，隨后激光技術向發(fā)展中國家如中國等制造業(yè)大國轉(zhuǎn)移。

根據(jù)Laser Focus World數(shù)據(jù)顯示，2013－2019年全球激光器市場規(guī)模持續(xù)增長，2019全球激光器市場規(guī)模為147億美元。2020年雖然受到新冠疫情、一些地區(qū)經(jīng)濟衰退以及社會和政治動蕩影響，全球激光器市場仍然保持了較為穩(wěn)定的增長，Laser Focus World初步估計2020年全球激光器市場總收入增長為160億美元，預計2021年市場表現(xiàn)更加強勁，收入增長率有望達到15．5％，全球激光器行業(yè)市場規(guī)模達185億美元。

 

超快激光器主要是超短脈沖激光器，脈沖持續(xù)時間極短，瞬時功率極高，能量聚焦到極小的空間區(qū)域且不受脈沖重復頻率和平均功率影響，光束質(zhì)量持續(xù)穩(wěn)定，主要包括皮秒（10－12s）激光器和飛秒（10－15s）激光器和阿秒激光。

全球超快激光器市場規(guī)模持續(xù)增長，2019年全球超快激光器市場總額約為16億美元，2020年全球超快激光器市場規(guī)模為18億美元。

 

超快激光技術逐漸得到突破

從超快激光器技術發(fā)展來看，為提高脈沖激光器的輸出功率，增加能量密度，控制熱效應，行業(yè)研發(fā)了多種調(diào)制技術，主要包括調(diào)Q技術、鎖模技術、可調(diào)諧技術、啁啾脈沖放大技術（又稱CPA技術）及主振蕩功率放大技術（又稱MOPA技術）等。1985年，超短脈沖CPA技術就已經(jīng)出現(xiàn)，超快激光的研發(fā)和應用進入了一個新的階段。

與傳統(tǒng)長脈沖激光及連續(xù)激光不同，超快激光憑借先進的技術及優(yōu)秀的特性能解決許多常規(guī)方法難以達到的高、精、尖、硬、難等加工問題，實現(xiàn)超強的加工能力、加工質(zhì)量和加工效率。

 

超快激光應用需求不斷擴大

從超快激光器應用來看，超快激光器憑借精加工、超短脈沖、超強特性以及能夠聚焦到超細微空間區(qū)域，以較低的脈沖能量獲得極高的峰值光強，加工過程中不會對所涉及的空間范圍的周圍材料造成影響等優(yōu)勢，在工業(yè)微加工、科研應用、精準醫(yī)療、航空航天、增材制造等應用領域表現(xiàn)出色。

在工業(yè)微加工領域，超快激光器（皮秒、飛秒激光器）已經(jīng)開始大批量應用，應用方向更加明確，產(chǎn)品規(guī)格要求趨于明朗；目前超快激光主要應用領域集中在脆性材料加工，諸如手機LCD屏異形切割、手機攝像頭藍寶石蓋板切割、手機攝像頭玻璃蓋板切割，特殊材料標記、防偽炫彩打標可追溯玻璃隱形二維碼打標，熱敏感薄膜材料加工、高性能FPC切割、OLED材料切割打孔，太陽能PERC電池加工等應用。

在精準醫(yī)療領域，由于激光可以非常準確地聚焦在微小的區(qū)域，因此可以代替手術刀用于非常精確的外科手術進行組織的精細切割或破壞，醫(yī)療美容等。

在航空航天領域，超快激光具備效率高、能耗低、流程短、性能好、數(shù)字化、智能化等特點，在航空制造業(yè)中，激光技術扮演著越來越重要的角色。基于超快激光加工技術原理和優(yōu)勢，其在航空制造中，目前應用領域主要集中難加工材料類的高性能零部件、超高精度類的高性能零部件以及跨尺度效應實現(xiàn)高性能的零部件等。

 

全球超快激光器有望快速發(fā)展

隨著超快激光器技術的不斷發(fā)展成熟，下游應用的持續(xù)放量，超快激光市場還有較大的增長空間，根據(jù)Laser Focus  World統(tǒng)計與預測，2021年全球激光器市場規(guī)模增速為15．5％，全球超快激光器市場總額增速快于整個激光器市場增長速度，預計2026年全球超快激光器行業(yè)市場規(guī)模約為54億美元。

 

超快激光應用需求大，當前在激光器市場中的占比還很低，不到20％，還有較大的增長空間，發(fā)展前景廣闊。