随光纤激光的国产化浪潮 看湘江之畔崛起工业之光

光纤激光器具有体积小、重量轻、电光转换效率高、机能不乱、靠得住性高和寿命长等长处，今朝已成为工业加工的主流选择。中国作为全球最大的工业市场，为光纤激光器的大规模应用及手艺成长供应了广宽泥土。跟着光纤激光的应用逐渐走向成熟，国产替代进口的呼声也越来越清脆，国产激光器在各功率段市场的占比也逐年提高。

小功率市场率先实现国产化，今朝百瓦以下市场除个体应用场景外，已根基不见进口激光器的身影；百瓦至千瓦水平的国产激光器也于2016年起头在市场上占有主导地位；功率越高，国产化难度越大，千瓦以上的国产激光器直到2019年才成为市场主流；但到了万瓦以上，国产激光器距进口激光器的市场份额仍有较大差距。

在光纤激光器的国产化海潮中，锐科激光、创鑫激光作为国产双雄已经获得市场承认，今朝具有较大的市场份额；而杰普特、飞博激光、联品激光均已实现过亿营收；此外大科激光、国志激光等业内新秀也均取得非常大的提高。今天我们的主角，就是近年快速崛起、坐落于湘江之畔的大科激光。

粗俗市场需求旺 湘江之畔育毫光

大科激光成立于2017年，总部坐落在湘江之畔的岳阳市湘阴县金龙新区。今朝，湖南省财富结构已从传统的“长株潭一体化”向“长株潭衡岳”协同成长进化，湘阴作为保持岳阳这一工业重镇与省会长沙的桥头堡，其工业在财富升级的历程中络续刷新，在湘江新区的旗号下，显现出强劲的成长潜力。激光应用的普及加速了财富升级的措施，同时为激光财富链带来了更巨量的需求。在如许的配景下，有着精巧应用泥土的湘阴县，在伟大的市场需求下产生出一束工业之光——大科激光就此应运而生。

图片起原：大科激光

大科激光的创始人及焦点成员曾在国防科技大学从事科研工作二十余年，并以光纤激光器、激光辐照动力学偏向的研究功效为学术界称誉。凭借深挚的手艺底蕴，大科激光在特别应用范畴获得精巧的口碑，并在走向工业化的过程中取得飞速的提高。2018年，成立仅一年的大科激光便交出了营收超万万元的答卷，个中工业市场约占四成；而到了2019年，大科激光营业收入跨越5000万元，工业市场收入占比大幅上升。

如斯的成长速度，称之为崛起并不为过。而这束湘江之畔的工业之光，也正凭借奇特的手艺优势，变得越来越刺眼。

凭借焦点手艺优势 从同质化竞争突围

目前的光纤激光器市场，同质化竞争非常严重。相同的手艺，一致的应用场景，使得市场竞争从手艺研发的比拼蜕变为单一的功率角逐、恶性的价钱竞争。实际上光纤激光器仍有很多手艺痛点亟待解决，包罗若何获得更优质的光束质量以提高加工结果，若何加工高反材料等。大科激光的快速崛起，与其奇特的焦点竞争力密弗成分，“高亮度”与“抗高反”这两条市场痛点，恰是大科的发力点，高亮度激光器就是其具有焦点优势的产物之一。

所谓高亮度激光器，平日指在功率沟通时光束质量更好的激光器，单模光纤激光器是同功率下亮度最高的光纤激光器。与较低亮度的激光器比拟，高亮度激光器具有更小的核心光斑和更长的瑞利距离，能实现更高的功率密度和更大加工深度。以激光切割为例，更高的功率密度使得单模激光器能够大幅度提拔薄板切割速度，2mm以下板材的切割速度能比多模激光器提高50％以上。同时，更高的功率密度也使得单模激光器能够完美实现导热系数较高的铝、铜等高反材料的快速切割。

2mm紫铜一小时一连切割（左）

4mm紫铜一小时一连切割（右）

图片起原：大科激光

对激光焊接而言，高亮度激光器优势同样显着。与亮度较低的激光器比拟，更小的核心光斑尺寸使得高亮度激光器在焊接时可实现更小的熔池直径、更小的热影响区域；更长的瑞利距离使得高亮度激光器具有更大的焦深，可实现更大的熔化深度，更小的上下宽度差；稀奇是，亮度极高的单模光纤激光器具有不乱的高斯型分布光斑，这让单模激光在焊接过程中缔造出极不乱的熔池，提拔焊缝的平均度和一致性。据认识，大科2000W单模激光器可完美用于铝、紫铜等高反材料的焊接，紫铜焊接深度可达2.3mm。

除了模式纯净度高外，大科的单模激光器还能在包管高光束质量的前提下配备长距离的能量传输光纤。以2000W单模激光器为例，今朝市面上的多数品牌即使能把M2掌握在1.2以内，但大多数也只能配备5米以内的能量传输光纤，不克在大型机床上使用。而大科激光的高亮度激光器能够做到配备15米QBH输出时，M2还连结在1.2，能够完美成家大型机床的使用需求。在高亮度的根蒂上，大科激光进一步提高了激光器输出功率，如其最新的5kW准单模光纤振荡器，可以配备20米传能光纤，输出光谱纯净、无受激拉曼散射现象的光束。

准单模5000W输出光谱图

图片起原：大科激光

此外，铜、铝、金等高反材料的加工也是今朝让浩瀚激光加工用户遍及感应头疼的问题。大科激光则凭借“纤芯抗回反光”的专利手艺，经由构造改良、器件选型、光路设计以及物理层面的建模剖析等方式实现了抗高反。据实测究竟表明，大科2000W单模激光器一连切割紫铜时能做到一直机、无误警，包管了加工的一连性；对于在新能源、新材料范畴普遍应用的铜、铝焊接工艺也有得天独厚的应用优势。

抗高反是一套系统性手艺，而非单一的功能实现。实现抗高反总体上包罗几个主要环节：一是若何掌握高功率密度下的非线性光学效应；二是要对泵浦体式进行优化；三是若何实现回返光的合理剥离与消弭。要把这几个环节连系起来，不光要有理论上的方案，还要在工艺上实现。据悉，大科激光器对常用工业材估中反射率最高的紫铜进行了一连一小时的切割、焊接测试，激光器工作非常不乱。

正视手艺研发 再求新的冲破

除拥有高亮度和抗高反两大焦点优势外，大科激光还在络续修炼“内功”。作为高科技企业，研发和立异必弗成少，而要鞭策科技立异则离不开立异人才驱动。大科激光正视人才培育，并与中南大学、长沙大学等高校进行深度的产学研合作，经由整合高校的立异能量与人才资源，促进公司主财富的优化升级和新兴财富的成长强大。

一方面是内部人才梯队的扶植与培育，另一方面则是鼎力投入研发资金。2019年，大科激光研发占比高达30％。在强有力的研发支撑下，大科激光络续取得新的冲破。大科激光的学术基因使研发团队非常正视对光纤激光器物理本源的索求，并是以可以洞悉在连结高光束质量的前提下提拔光纤激光功率的瓶颈身分。包罗泵浦亮度、光致材料伤害、热透镜效应、光子暗化（PD）、受激拉曼散射（SRS）、横向模式不不乱性（TMI）等等，这个中一部门是元器件及材料的特征所致，一部门则能够经由各类进步工艺与手艺，如光纤盘绕选模、非线性光学按捺手艺、高效热治理手艺等等进行优化。大科激光研发团队具备周全的数值模拟与仿真能力，可以将对光纤激光器各类机理的理论认知转化为工程实践。大科激光今朝推出的多项产物经由科技部权势机构查新认证，研发团队也在国表里学术期刊上揭橥论文，对手艺研发的正视必然会使大科激光持续络续取得新的冲破。

大科激光董事长郭少锋

图片起原：大科激光

大科激光董事长郭少锋介绍说：“大科激光一向致力于研发更高功率、更高光束质量的光纤激光器。今朝大科激光成功实现了国内首台工业级5kW准单模光纤激光器，该产物在科研定制市场已形成批量订单，获得了用户的一定，本年7月将在上海光博会上和人人晤面。此外我们本年的一个主要的研发规划就是基于LD泵浦研发工业级的万瓦单模光纤激光器，估计来岁上半年可以和人人晤面。”

凭据光纤激光器的物理机制，功率密度越高，模式净化就越难。大科激光经由不懈的手艺攻关，进一步优化了光子暗化、受激拉曼散射效应和横向模式不不乱性的按捺手艺，提高了5kW光纤激光器的光束质量，但这款新产物能把模式净化做到什么水平？这束源于湘江之畔的工业之光能照出如何的亮度？还待慕尼黑光博会8.1E 240展位长进行颁发。