與普通光源相比，激光具備高亮度、高方向性等優(yōu)異特性，已經(jīng)成為一種新的技術(shù)和手段，廣泛應(yīng)用到通信、工業(yè)加工、軍事武器、醫(yī)療等諸多領(lǐng)域。
激光器是產(chǎn)生、輸出激光的裝置，按照激光工作物質(zhì)類別的不同，可將激光器分為氣體激光器、液體激光器、固體激光器、半導(dǎo)體激光器等；按照波長的不同，一般可以將分為紅外激光器、可見光激光器和紫外激光器；按照脈沖寬度的不同，可分為毫秒激光器（10－3秒）、微秒激光器（10－6秒）、納秒激光器（10－9秒）、皮秒激光器（10－12秒）、飛秒激光器（10－15秒）；按照輸出功率的不同，可分為高功率激光器（1000W以上）、中功率激光器（100W－1000W）、低功率激光器（100W以下）等。
以皮秒與飛秒激光器為代表的超快激光器具有極短的激光脈沖（脈沖持續(xù)時間只有幾個皮秒或飛秒）和極高的峰值功率的特點，用于材料加工具有獨特的超精細(xì)、無熱影響等優(yōu)異性能。
加工的“超精細(xì)”——超快激光能夠聚焦到超細(xì)微空間區(qū)域，同時具有極高峰值功率和極短的激光脈沖，加工時切面整齊、無熱擴(kuò)散、無微裂紋及冶金缺陷，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，從而做到了加工的超精細(xì)。
加工的“無熱影響”——脈沖持續(xù)時間大于10ps的傳統(tǒng)激光，與材料作用時，熱過程將起到主要作用。脈沖持續(xù)時間小于10ps的超快激光，由于脈沖持續(xù)時間只有皮秒、飛秒量級，遠(yuǎn)小于材料中受激電子通過轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化等形式的能量釋放時間，能量來不及釋放該脈沖已經(jīng)結(jié)束，避免了能量的轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)化以及熱量的存在和熱擴(kuò)散，實現(xiàn)了真正意義上的激光“冷”加工。
超快激光的工業(yè)應(yīng)用非常廣泛，隨著消費電子、新型顯示、生物醫(yī)療、3D打印、高端裝備等新應(yīng)用的發(fā)展，對于激光加工精細(xì)度要求越來越高，超快激光已經(jīng)成為精密加工的重要方向。國內(nèi)外激光企業(yè)紛紛布局激光器／超快激光設(shè)備市場。在核心超快激光器市場，目前基本上是外國公司占主導(dǎo)，以相干，光譜物理、通快、NKT、EKSPLA、Lihgt Conwersion、lumentum、EdgeWave、AMPlitude等公司為代表。大族激光、華日激光、安揚激光、虹拓新科技、盛雄激光、貝林激光、卓鐳激光等國內(nèi)企業(yè)正大力推進(jìn)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，在超快激光設(shè)備、激光精密加工、激光器技術(shù)的研發(fā)、技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)品生產(chǎn)等產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)取得快速發(fā)展。
大族激光
大族激光致力于攻克皮秒／飛秒激光器國產(chǎn)化技術(shù)。2015年大族激光較大功率皮秒激光器項目實現(xiàn)了從研發(fā)樣機(jī)到批量生產(chǎn)的重大突破，成功應(yīng)用于LED 、藍(lán)寶石切割。2016年Draco系列皮秒激光器實現(xiàn)規(guī)模銷售，作為新一代核心光源打破國外壟斷，在LED晶圓、藍(lán)寶石、玻璃脆性材料切割領(lǐng)域基本替代進(jìn)口。
面向新興應(yīng)用領(lǐng)域，大族激光具備核心激光器產(chǎn)品和自動化設(shè)備整合能力，快速跟進(jìn)并占領(lǐng)市場，公司超快激光設(shè)備已經(jīng)成功應(yīng)用于OLED產(chǎn)品外形切割、線路修復(fù)、蓋板成形、3D玻璃外形切割與表面掃光、動力電池涂布及激光焊接等，并取得較好成績。公司自主研發(fā)的皮秒激光器已經(jīng)為蘋果供貨，隨著國產(chǎn)手機(jī)對玻璃、陶瓷蓋板和后蓋跟進(jìn)，皮秒紫外激光器將持續(xù)放量。
大族激光核心小功率超快激光器實現(xiàn)量產(chǎn)和應(yīng)用，大功率超快激光器自主研發(fā)也在穩(wěn)步推進(jìn)，產(chǎn)基地已啟動建設(shè)，處于整機(jī)測試階段，效果達(dá)國際先進(jìn)水平，預(yù)計到2018年開始量產(chǎn)自研的1kw的光纖激光器和激光加工設(shè)備。
華日激光
華日精密激光是華工科技旗下的一家先進(jìn)固體激光器制造商在我國超快激光產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、國產(chǎn)化進(jìn)程中起到了重要作用的。
2009年華日激光引入美國技術(shù)團(tuán)隊，發(fā)展固體激光器端面泵浦及倍頻技術(shù)，成功研發(fā)了國內(nèi)首臺工業(yè)應(yīng)用性能穩(wěn)定的紫外固體激光器，后期陸續(xù)完成紅外、綠光、紫外等多波段全固態(tài)激光器產(chǎn)品的研發(fā)；2014年收購Attodyne公司發(fā)展超快激光器技術(shù)；2015年成功推出工業(yè)用10－50W皮秒超快激光器，并迅速搶占市場，產(chǎn)能達(dá)到每月100臺；2016年將承擔(dān)了國家科技部重點項目“工業(yè)級皮秒／飛秒激光器關(guān)鍵技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化”，重點發(fā)展皮秒／飛秒激光技術(shù)。
2017年華日激光已研制出飛秒激光器種子源，其團(tuán)隊已經(jīng)完成了10W飛秒激光器的原理樣機(jī)，即將推出40W飛秒激光器。
華日激光超快激光器產(chǎn)品主要應(yīng)用于金屬及非金屬材料精細(xì)標(biāo)記加工、LED芯片及FPCB／PCB等的加工、3D打印、ITO膜刻蝕PCB／FPCB的切割與分板、陶瓷材料打孔與劃片、玻璃／藍(lán)寶石／晶圓切割、LED襯底晶圓劃線、陽極鋁打黑等領(lǐng)域。
安揚激光
安揚激光歷經(jīng)7年，成功研發(fā)并已推出成熟可用的皮秒、飛秒脈沖光纖激光器和超連續(xù)譜激光器等系列工業(yè)超快激光器產(chǎn)品。安揚激光掌握了超快光纖激光器的核心技術(shù)，自行研發(fā)了90％ 以上的核心器件或者模塊，擁有核心的專利，核心器件和技術(shù)不依賴于進(jìn)口。安揚激光有特種光纖設(shè)計生產(chǎn)團(tuán)隊，具備自行設(shè)計和生產(chǎn)特種光纖的能力。同時，安揚激光有自建光纖拉絲塔，目前設(shè)計生產(chǎn)了40余種各種用途的特殊光纖，控制了光纖激光器產(chǎn)業(yè)鏈的上游，徹底擺脫西方公司對光纖激光器產(chǎn)業(yè)鏈的控制，保證了供應(yīng)鏈的自主與安全。
目前安揚公司超快激光設(shè)備已成熟應(yīng)用于手機(jī)全面屏切割、玻璃切割、OLED PET膜切割、金剛石切割、玻璃焊接、玻璃振鏡消融、FPC PI覆蓋膜、PERC太陽能電池、不銹鋼打孔、線路板打盲孔等領(lǐng)域。
貝林激光
貝林激光是國內(nèi)最早從事激光器研發(fā)的公司之一，通過多年研究于2012年成功研制第一臺皮秒激光器，后續(xù)推出多款皮秒激光器、紫外固體激光器、納秒綠光激光器。皮秒激光器產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于LED晶圓切割、玻璃切割、指紋膜組切割等精細(xì)加工領(lǐng)域。超快激光產(chǎn)品定位于精細(xì)加工領(lǐng)域：納秒激光器較多用于精細(xì)打標(biāo)，主要是在3C產(chǎn)品的外殼和內(nèi)部元器件上；皮秒激光器較多是應(yīng)用于一些高精度要求的特殊材料精細(xì)加工，像LED晶圓、玻璃、陶瓷等材料的精細(xì)加工。到2016年底，貝林激光累計出貨皮秒激光器600臺。
在技術(shù)方面，貝林激光已經(jīng)取得一系列獨特的自有技術(shù)及專利技術(shù)：納秒激光器方面，有先進(jìn)的諧振腔設(shè)計和激光控制技術(shù)，確保激光器能在高功率運轉(zhuǎn)下獲得優(yōu)秀的光束質(zhì)量和較窄的激光脈寬，特殊的腔內(nèi)熱補(bǔ)償技術(shù)及諧波轉(zhuǎn)換技術(shù)實現(xiàn)高效穩(wěn)定的倍頻轉(zhuǎn)換。皮秒激光器方面，有自主開發(fā)的光纖種子源技術(shù)和獨特的放大器技術(shù)。
2017年德龍激光將激光器業(yè)務(wù)并入全資子公司蘇州貝林激光有限公司。德龍激光是一個激光設(shè)備集成商，和激光器市場有很大的區(qū)別，將激光器業(yè)務(wù)并入貝林激光，實現(xiàn)業(yè)務(wù)整合重組，達(dá)到資源的優(yōu)化配置。這一舉措將豐富貝林激光產(chǎn)品線，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，獲得更強(qiáng)的競爭優(yōu)勢，加速推動貝林激光企業(yè)發(fā)展。
卓鐳激光
2015年，卓鐳激光和中科院建立戰(zhàn)略合作關(guān)系，中科院將為卓鐳激光提供持續(xù)的技術(shù)支持與發(fā)展動力。公司成功研發(fā)高功率、低功率的皮秒激光器后，于2017年還開發(fā)出了GRAVER系列的30瓦的綠光納秒激光器，這款全新激光器最主要的特點是脈寬比較窄，同時功率比較高。
用于精密微加工的工業(yè)級高功率皮秒激光器和用于材料改性的大能量納秒脈沖激光器均達(dá)到國內(nèi)頂尖水準(zhǔn)。醫(yī)療領(lǐng)域開發(fā)了醫(yī)療美容專用的皮秒激光器。并已廣泛用于玻璃切割、金屬微加工、激光沖擊強(qiáng)化等領(lǐng)域。
盛雄激光
盛雄激光是國內(nèi)生產(chǎn)激光設(shè)備的龍頭企業(yè)，公司激光業(yè)務(wù)線從金屬材料的激光加工設(shè)備延伸至電子消費產(chǎn)業(yè)的非金屬材料激光加工裝備和汽車產(chǎn)業(yè)激光系統(tǒng)集成設(shè)備，形成技術(shù)協(xié)同效應(yīng)，有效擴(kuò)大在工業(yè)級激光裝備市場的占有率，實現(xiàn)外延式戰(zhàn)略布局。盛雄激光目前未涉及激光器的研發(fā)和生產(chǎn)，公司專注精密激光打標(biāo)和微鉆孔切割領(lǐng)域，主要做超快激光設(shè)備系統(tǒng)集成，核心激光器件依賴德國進(jìn)口。
盛雄激光是超快激光設(shè)備的龍頭企業(yè)，利用自主的控制系統(tǒng)技術(shù)，成功實現(xiàn)了皮秒激光設(shè)備國產(chǎn)化。公司2011年投入資源進(jìn)行精密激光微細(xì)加工技術(shù)的研發(fā)和儲備，并開始布局手機(jī)觸摸屏行業(yè)sensor的ITO膜及銀漿電路激光蝕刻加工市場，后期取得了長足的進(jìn)步和發(fā)展。公司精密激光微細(xì)加工技術(shù)主要聚焦于消費類電子產(chǎn)業(yè)，比如手機(jī)、平板電腦等移動智能終端的一些關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)件的加工領(lǐng)域。先后推出ITO膜激光蝕刻機(jī)、LED的陶瓷基板的激光劃片機(jī)、HDI（高密度互連）線路板的高速激光鉆孔機(jī)等皮秒激光設(shè)備，并獲得非常好的市場推廣效果。盛雄激光在皮秒／飛秒激光器領(lǐng)域處于絕對領(lǐng)先地位，技術(shù)儲備和市場占有率遠(yuǎn)超其他公司，非蘋果產(chǎn)品加工市場占有率達(dá) 90％，推動中國皮秒激光設(shè)備實現(xiàn)了國產(chǎn)為主的格局。
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