激光是二十世紀(jì)繼核能、半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)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(yīng)用于工業(yè)制造、生物醫(yī)療、軍事等領(lǐng)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(yùn)轉(zhuǎn)方式是激光器的技術(shù)核心，按運(yùn)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。
1、全球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(diǎn)，歐美等發(fā)達(dá)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(shù)向發(fā)展中國家如中國等制造業(yè)大國轉(zhuǎn)移。
根據(jù)Laser
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World數(shù)據(jù)顯示，2013-2019年全球激光器市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長，2019全球激光器市場(chǎng)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(jì)衰退以及社會(huì)和政治動(dòng)蕩影響，全球激光器市場(chǎng)仍然保持了較為穩(wěn)定的增長，Laser
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World初步估計(jì)2020年全球激光器市場(chǎng)總收入增長為160億美元，預(yù)計(jì)2021年市場(chǎng)表現(xiàn)更加強(qiáng)勁，收入增長率有望達(dá)到15.5%，全球激光器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)185億美元。
2017-2021年全球激光器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模統(tǒng)計(jì)情況及預(yù)測(cè)
超快激光器主要是超短脈沖激光器，脈沖持續(xù)時(shí)間極短，瞬時(shí)功率極高，能量聚焦到極小的空間區(qū)域且不受脈沖重復(fù)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(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長，2019年全球超快激光器市場(chǎng)總額約為16億美元，2020年全球超快激光器市場(chǎng)規(guī)模為18億美元。
2016-2020年全球超快激光器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模及占比變化情況
2、全球超快激光技術(shù)逐漸得到突破
從超快激光器技術(shù)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(yīng)，行業(yè)研發(fā)了多種調(diào)制技術(shù)，主要包括調(diào)Q技術(shù)、鎖模技術(shù)、可調(diào)諧技術(shù)、啁啾脈沖放大技術(shù)(又稱CPA技術(shù))及主振蕩功率放大技術(shù)(又稱MOPA技術(shù))等。1985年，超短脈沖CPA技術(shù)就已經(jīng)出現(xiàn)，超快激光的研發(fā)和應(yīng)用進(jìn)入了一個(gè)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(jìn)的技術(shù)及優(yōu)秀的特性能解決許多常規(guī)方法難以達(dá)到的高、精、尖、硬、難等加工問題，實(shí)現(xiàn)超強(qiáng)的加工能力、加工質(zhì)量和加工效率。
圖表3：超快激光器的技術(shù)發(fā)展
3、全球超快激光應(yīng)用需求不斷擴(kuò)大
從超快激光器應(yīng)用來看，超快激光器憑借精加工、超短脈沖、超強(qiáng)特性以及能夠聚焦到超細(xì)微空間區(qū)域，以較低的脈沖能量獲得極高的峰值光強(qiáng)，加工過程中不會(huì)對(duì)所涉及的空間范圍的周圍材料造成影響等優(yōu)勢(shì)，在工業(yè)微加工、科研應(yīng)用、精準(zhǔn)醫(yī)療、航空航天、增材制造等應(yīng)用領(lǐng)域表現(xiàn)出色。
在工業(yè)微加工領(lǐng)域，超快激光器(皮秒、飛秒激光器)已經(jīng)開始大批量應(yīng)用，應(yīng)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(yīng)用領(lǐng)域集中在脆性材料加工，諸如手機(jī)LCD屏異形切割、手機(jī)攝像頭藍(lán)寶石蓋板切割、手機(jī)攝像頭玻璃蓋板切割，特殊材料標(biāo)記、防偽炫彩打標(biāo)可追溯玻璃隱形二維碼打標(biāo)，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(yīng)用。
在精準(zhǔn)醫(yī)療領(lǐng)域，由于激光可以非常準(zhǔn)確地聚焦在微小的區(qū)域，因此可以代替手術(shù)刀用于非常精確的外科手術(shù)進(jìn)行組織的精細(xì)切割或破壞，醫(yī)療美容等。
在航空航天領(lǐng)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(diǎn)，在航空制造業(yè)中，激光技術(shù)扮演著越來越重要的角色。基于超快激光加工技術(shù)原理和優(yōu)勢(shì)，其在航空制造中，目前應(yīng)用領(lǐng)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(yīng)實(shí)現(xiàn)高性能的零部件等。
4、全球超快激光器市場(chǎng)有望快速發(fā)展
隨著超快激光器技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，下游應(yīng)用的持續(xù)放量，超快激光市場(chǎng)還有較大的增長空間，根據(jù)Laser
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World統(tǒng)計(jì)與預(yù)測(cè)，2021年全球激光器市場(chǎng)規(guī)模增速為15.5%，全球超快激光器市場(chǎng)總額增速快于整個(gè)激光器市場(chǎng)增長速度，預(yù)計(jì)2026年全球超快激光器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模約為54億美元。
2021-2026年全球超快激光器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)情況
