全球激光产业发展动态

 

1. 发展特点

 

 

发达国家为了在全球竞争环境中占据世界信息技术的制高点，赢得主动权，纷纷加紧实施激光产业发展计划，如美国的“激光核聚变计划”，德国的“光学促进计划”，英国的“阿维尔计划”，日本的“激光研究五年计划”等。这些项目的实施，有效推动了全球激光产业进入高速发展阶段。

 

美国Coherent（相干公司）是全球最大的激光器制造商，产品涉及科学研究、医疗手术，以及工业加工等多个领域，2002年实现销售收入3.97亿美元；美国Lumenis公司是世界上最大的医疗激光设备制造商，产品覆盖激光美容、激光眼科、外科激光医疗仪器等，2002年实现销售收入3.5亿美元。

 

德国已广泛地将激光应用于汽车、钢铁、航天、电子、医疗等各个行业，激光与光学产品在全世界销售额每年以10％到20％的速度增长。德国拥有全球最大的两家工业激光设备制造公司。Trumpf（通快公司）是世界上最大的工业激光设备制造商，高功率COz激光器和固体激光器制造技术在全球具有领先地位，2002年实现销售收入约为15亿欧元，其中在德国之外的销售额高达68％；Rofin公司是仅次于Trumpf公司的工业激光设备制造商，在高功率CO₂激光器、激光微加工系统、激光打标系统领域具有领先优势，2002年实现销售收入4.2亿欧元。

 

 

各国积极出台相关政策，建立国家级激光工程中心，广泛开展激光工程应用研究。德国建立了9个国家级激光中心，韩国政府2001年投入7.3亿美元，在光州建立激光工程研究所，成为全球七大激光研究所之一。

 

国际知名公司也都将先进的激光技术作为研发的重点，并投入巨大资金，力求在技术上掌握全球竞争的主动权。德国Trumpf公司每年投入约7000万美元的研究经费，建立了全球最为先进的激光工艺试验中心，开发的C02激光器最高功率已达20000W。德国IPG公司开发了目前全球最为先进的光纤激光器制造技术，技术应用广泛渗透到重金属切割、铜焊、熔覆以及焊接等核心领域。

 

 

发达国家在汽车、飞机、微电子、钢铁等行业已开始大规模地应用激光加工技术，激光在这些领域的应用达到激光设备销售额的60％以上。美国是最早将高功率激光器引入汽车工业的国家，在激光医疗及激光检测方面也占世界首位，德国在激光材料加工设备方面走在世界前列。

 

通用、福特、奔驰、大众、丰田等汽车制造商均在汽车的车身装配中大量使用焊接工艺，为企业带来了巨大的经济效益。例如，福特汽车公司用5米长的光纤将2kW的Nd：YAG激光传输到装在IR761／125型机器人的焊头上，用于车身装配，大大提高了焊接效率和效果。波音、空中客车等飞机制造公司广泛运用激光技术进行焊接、切割、打孔、表面硬化等。

 

激光在工业生产中的应用还包括：大规模集成电路的光刻技术，印刷电路板打孔技术，钟表零件制造与首饰加工等领域。西门子公司在一条流水线上就采用400多台激光设备。

 

 

 

半导体激光器和半导体泵浦固体激光器以自身所具有的高光电转换效率、更小的体积，以及更优化的光模式等优势，应用在工业激光加工、激光医疗等多个领域，成为激光加工设备的主导方向。它们的最高功率已达到了6kW，逐步实现了设备的小型化和实用化，并将取代一些传统激光器的应用，例如灯泵浦的Nd:YAG激光器。

 

 

激光技术对产品投入产出比和技术基础的优化作用更加明显，融合在产品与服务中的技术含量越来越高。飞行激光打标和彩色打标机，其控制软件实现了根据不同的颜色要求，控制不同波长的激光，不同工作时间的输出，提高了激光标记设备的使用范围。德国通快公司推出的激光打标机，装配了远程监控与测试系统，通过对270多个探测点的数据反馈，售后服务工程师可以准确判断设备的运行情况并实施远程诊断，解决了顾客的后顾之忧。

 

 

激光技术与其它学科的融合以及应用领域范围的不断扩大，如，利用激光对出土文物进行清洗与保护，利用水柱导光实现硅片的精密切割，利用激光检测水果甜度和果肉软硬程度，实现非金属材料焊接，以及激光美容技术等。