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进入光学时代 中国准备好了吗?

2014-04-23 10:20
风频浪劲
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  激光器由激励源、工作物质和谐振腔三个部分构成。随着半个多世纪激光器技术的不断进步,特别是在工作物质的选择、谐振腔和激励源的结构设计、制冷散热技术、光纤耦合技术等方面的不断改善,激光器也变得电光效率更高、光束质量更好、输出功率更大、传输更加柔性、稳定性和可靠性更高。

  激光器也从最开始的小功率固体激光器,经历了大功率CO2激光器、灯泵浦激光器、全固态YAG激光器、Disk激光器、光纤激光器到半导体激光器;输出方式也从光学输出、导光臂到光纤。

  目前,行业内公认大功率Disk激光器和光纤激光器是市场的主流,高功率、高亮度半导体激光器是未来。特别是这些光纤输出的高功率激光器与智能机器人、自动化生产线、大数据的工艺加工技术数据库和系统解决方案仿真数据库结合,将会引领全世界的先进制造业,并将对全世界的工业智能化进程产生深远的影响。

  例如,汽车零部件和整车领域的激光焊接、激光切割、自动化上下料、自动喷漆的工作站和自动化生产线;工程机械行业零部件的激光复合焊接、激光落料、自动搬运等工作站和生产线;医疗器械行业的激光维加工、激光焊接和激光切割;冶金行业的不等厚的激光拼焊生产线、钢卷在线拼焊生产线、在线激光落料系统、冶金部件轧辊等的激光再制造装备等等;石化行业各类装备的激光焊接、激光切割、激光再制造等等;航空航天领域的激光焊接、三维激光切割、激光增材制造等等;电子电器、光伏、显示面板等等行业激光维加工生产线(激光打标、激光划线、激光刻蚀、激光打孔等等)

  激光加工技术作为先进制造产业的核心加工方式,凭借其高效率、高质量、污染小、节能环保、自动化程度高等优点正逐渐替代传统的加工制造方式。

  目前,德国、日本和美国成为激光产业的主导国家,并产生了诸如通快公司、罗芬公司,相干、光谱物理、IPG等著名公司,几乎垄断了国际市场。2013年,我国激光市场已突破200亿元规模,近几年年均增长率约18%~22%,已经成为最大的世界激光加工产品市场。

  同时,随着我国重大基础设施和重大科技专项的不断发展,激光技术正在向多个领域渗透和扩散,市场潜力巨大。然而,我国大部分激光企业缺少自主创新和核心技术,大都采取进口激光器及零部件进行简单粗放的集成;激光加工工业基础水平也比较低,正面临着快速发展和不断创新的局面。未来通过提升核心器件的自主研发能力,和提高激光加工工艺的技术水平,将给我国的激光企业提供更多的发展机会。

  人类社会将迈入光的世界,以光加工为表现形式的第三次工业革命即将到来,中国准备好没有?(作者:潘峙钢  国家发改委国际合作中心产业金融项目办公室主任、国家开发银行专家、联合国工业发展组织高级顾问)

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