激光协会
首页 > 行业新闻

板条主放大结构的400瓦飞秒激光器新动态

飞秒激光平均功率的提升大多集中在对MOPA系统中多级放大器或多通放大器的增益提取。考虑到兼顾脉冲能量的提升,多级光纤放大器一般作为前端预放大级,当非线性积累到一定程度就需要采用大截面积的激光增益介质。传统的固体放大器在数十瓦甚至二百瓦左右平均功率水平依然保持其兼顾激光功率和能量提升的优势,但其中的多级固体放大光路的每一级增益随着平均功率的升高而趋于饱和,尤其是对百瓦高功率信号的放大增益较小,导致高功率块状晶体放大器泵浦利用率低,制约了激光系统整体平均功率的进一步升高。


此外,块状激光晶体在高泵浦强度下热效应严重,单纯依靠加大晶体外围热沉的热导率等方法依然不能有效消除热积累。增益介质自身结构的改良可有效改变其散热效果,如极大表面积的增益光纤就是以细长状几何形貌增大散热面积,这使其具有很好的散热功能,对产生的热量管理更为有效。同样的散热思路,薄板状结构增益介质的板条激光放大器,激光的放大在增益介质长度方向,而散热在增益介质厚度方向,由此可实现高功率、高能量连续或脉冲激光输出,且保持可控的光束质量。


微信图片_20231208162614.jpg


奥创光子的高能高功率系列飞秒激光器已将CPA架构下的光纤+固体MOPA放大模式定型于标准产品中,其光纤预放大器综合了对种子脉冲的展宽和小信号放大,其后的固体功放系统借助于复杂的多级多通放大器模组,实现输出平均功率最高190W。随后的CPA压缩器以及光束时空管理器件引入可接受的损耗后,依然输出平均功率150W的飞秒激光。平均功率200W以上的飞秒激光,就需要更高的MOPA增益,为了规避复杂的热效应制约,我们优化MOPA结构为块状固体放大器与板条放大器结合的方式,即在固体放大器基础上,采用紧凑的两级板条放大器提升功率5~7倍。实现这样的高功率且具有可观增益的固体放大器,须综合考虑泵浦光整形形貌、信号光在增益介质中的交叠因子、激光晶体有效散热等,具体措施涉及耦合透镜组的设计、光束匀化器件的设计、信号光束多通光路的设计、激光晶体热沉封装、光束整形镜组的开发等等大量工程化细节工作。


微信图片_20231208162620.png

图1. 双级双端泵浦的板条Yb:YAG激光放大器光路示意图


图1为奥创光子的400W飞秒激光器中板条主放大器的光路示意图,采用平面布局的整体光路架构,包括两级放大器,均采用15×10×1mm的Yb:YAG晶体作为增益介质。针对400W平均功率的飞秒激光器产品开发目标,作为主放大器的板条放大系统需要总功率不低于2200W的泵浦光,因此该放大器的开发重点工作集中于两台泵浦源输出泵浦光的整形、聚焦以及为保护泵浦源而设计的反向隔离措施。


为了简化板条激光放大器的装调难度,同时确保足够的增益倍率,采用以平面反射镜为腔镜的两级板条双端泵浦结构,第一级为7通光路结构,第二级为5通光路结构,初始信号光经透镜和柱透镜整形为椭圆状光强分布,在水平方向以较小的发散角进入板条放大器,两级板条放大器共用两个高功率微通道叠阵泵浦源,每个泵浦源的输出光经空间分光镜分束为两个相互垂直的传输光路,各自进入光束整形匀化光学系统,而后经过耦合镜头整形再分别进入两级Yb:YAG板条晶体。


随着泵浦电流的提升,两级板条放大器同时获得增益,输出放大光;然而第二级板条放大器的提取效率会受前级放大器输出的光功率和空间分布的影响,考虑到系统输出光束质量的要求,所以第二级板条放大器更侧重于维持良好的光束质量,即需要合理的设计一二级之间的光束整形系统,才能更有效的提取第二级增益介质中的储能。


微信图片_20231208162624.png

图2. 双级共泵浦源Yb:YAG板条放大器的放大动力学曲线


图2为该板条放大器的输出放大功率与电流关系曲线,随着泵浦功率密度的升高,板条放大器的增益也逐渐提升;整体光光转化效率18.4%,相信在更优的泵浦条件下,放大效率还有上升空间。


微信图片_20231208162628.png

图3. 板条放大器在最大输出功率下的光束质量测量


图3是放大输出的光束空间特性曲线,可见光斑圆度82%,光束质量M2~1.4。由于放大的啁啾脉冲激光功率高、能量高,脉冲压缩器须承受较大光强,为了适当降低投射到器件表面的光功率密度,进入压缩器的光束直径控制在2.7~3.0mm。衍射光栅对构成脉冲压缩器,由于Yb:YAG晶体在高功率放大过程的光谱增益窄化效应,全部光谱成分处于衍射光栅的有效通光面内;受到热致退偏效应的影响,脉冲压缩器整体效率84%,输出845fs脉宽的1mJ脉冲,平均功率达404W。


微信图片_20231208162631.png

图4. 板条放大器输出放大脉冲经过色散补偿后的飞秒脉冲自相关曲线


图4是压缩后的飞秒脉冲自相关曲线。板条固体放大路线是强激光系统在一定程度克服热效应制约的有效路径之一,其高紧凑的放大模块结构,以及对增益介质储能的高效利用,使之成为升级传统块状激光晶体多级行波放大器的最具工程化潜力放大单元。但是基于Yb:YAG晶体的固体高增益放大器受激光增益介质发射谱宽的制约,输出放大激光光谱窄化明显,不利于飞秒脉冲的压缩,板条激光放大器亦无法避免此问题;后续奥创光子也将尝试光谱预整形等方法来补偿宽谱激光放大过程的光谱增益窄化现象。


微信图片_20231208162636.png


奥创光子自2018年创立以来,公司已申请140余项专利,已掌握了高能高功率飞秒脉冲放大技术、啁啾体布拉格光栅色散补偿技术、波长转换等关键核心技术,结合自主设计制造的超快种子源、温度调谐式啁啾光   纤光栅等核心器件已成功推出系列化飞秒激光器产品,并在国内率先实现工业领域批量出货,打破了该领域被国外产品长期垄断的局面。目前奥创光子不断迎合当前市场对于航天航空,新能源锂电,电子消费等高端精密行业的发展节奏壮大自身,不断为先进制造产业转型升级夯实基础,促进发展。



来源 : 奥创光子 发布时间 : 2023-12-08

光谷打造具有全球影响力的激光产业集群

12月2日,光谷激光产业链式发展与创新大会、湖北省光电子信息激光人才发展论坛在武汉光谷召开。

武汉·中国光谷激光行业协会名誉会长朱晓称,新材料的不断涌现、新装备的不断升级以及人工智能的突飞猛进,正给激光加工技术与装备带来了新的挑战和机遇。

朱晓说:“希望通过此次产业链调研梳理,识别产业发展风险和短板,形成产业高质量发展重点工作举措,以用为导向、以企业为主体,交通运输、光伏、新能源电池等七大激光应用产业链链主发挥带动引领作用,通过发展,3至5年产值达到500亿。”



武汉·中国光谷激光行业协会名誉会长朱晓做相关主题汇报。长江日报记者陈洁   摄


12月1日,在全国机电行业最高奖项的“2023中国创新设计大会暨好设计颁奖大会”上,武汉锐科光纤激光技术股份有限公司(以下简称“锐科激光”)副董事长闫大鹏带领“圆形改性大模场双包层高功率工业光纤激光器”项目荣获2023年度“好设计”金奖。业内专业人士表示,因为原创性创新,该项目从几千个参赛项目的四次筛选中脱颖而出,“此次获奖也说明了光谷在激光产业中从无到有、从跟跑到领跑,完全形成了中国体系的光纤激光器”。

“从猴子到激光。”朱晓介绍,人类进化的重要标志就是使用工具,激光作为一种能量密度极高且精度可控的“工具”,在小到“芯片”,大到航母,深到万米油井,高到火箭、卫星、飞船的制造中,发挥着不可或缺的作用。

“一批世界第一和国内第一的激光加工设备在光谷诞生。”近两年,锐科激光、武汉华日精密激光股份有限公司(以下简称“华日激光”)等企业为代表先后取得了国内首台10万瓦连续光纤激光器、千瓦光纤飞秒激光器等重大创新成果。

“中国是激光制造的主战场,占比会越来越大。”朱晓介绍,全球激光装备2000亿元,中国就占了1000亿元。2022年,湖北激光设备市场销售收入约200亿元,产品品种占全国激光设备品种的70%以上,光谷占据大半市场份额。

武汉华工激光工程有限公司副总经理杨立昆介绍:“比如手机包括材料层、零件层、部件层、组合层,工业领域的任何一个产业,其实都有一个基本结构。”

华日激光董事长何立东称:“当前,中国的工业已经进入了自定义阶段。”坚持技术产业化,为适应精密微纳加工的需求,公司正在加大投入,重点发展千瓦超快激光产业化。


活动现场签约。长江日报记者陈洁   摄


据东湖高新区有关负责人介绍,该区作为中国激光产业的发源地,目前,已形成了完整的激光产业链,汇聚了激光企业300多家,年产值近300亿元,拥有华工科技、锐科激光、帝尔激光等多家龙头企业,是激光产业领域上市企业最密集的区域,是全国最大的激光设备制造基地,也是世界激光产业的重要一极。“但光谷的激光产业还存在企业规模偏小、多而不强,转型升级压力大,技术研发供需不匹配,人才和企业外流以及面临全国其他城市的激烈竞争。”

据悉,近期东湖高新区将结合“以用为导向”的科创和供应链建设,制定专项资助政策,加强对相关项目的支持和保障,助力激光等重点产业的技术开发和成果转化,努力打造具有全球影响力的激光产业集群。


来源 : 长江日报 发布时间 : 2023-12-04

2023年光电创智应用大会在成都开幕

11月16日,2023年光电创智应用大会在成都新华宾馆开幕。此次会议由西南技术物理研究所与中国兵工学会联合主办,姑苏半导体激光创新中心联办。会议采用国内会议和国际会议交替举办形式,旨在搭建光电技术的高端学术交流平台,深入研讨国内外先进激光与光电技术领域的发展现状、趋势及关键科学技术问题,展示国内外光电技术领域科研院所、高校和龙头企业的新技术、新产品、新工艺、新应用等,以推动先进激光与光电技术的不断发展,助力实施科技强国战略。

中国工程院院士周寿恒、邱志明、王向明出席大会。大会主席、西南技术物理研究所党委书记龚赤坤致辞并宣布大会开幕,四川省委军民融合办常务副主任、四川省国防科工办主任雷开平,中国光学光电子行业协会理事长应明炯,中国兵工学会副理事长兼秘书长赵刚出席开幕式并致辞,大会名誉主席、中国工程院院士姜会林以视频形式作了专题致辞。



龚赤坤在开幕式上致辞,向出席大会的各位院士、领导、专家表示最热烈的欢迎和诚挚的问候。他介绍了西南技术物理研究所的历史沿革、发展现状以及《激光技术》的创办历程,并表示,今年恰逢西南技术物理研究所建所65周年,研究所将继续在各级领导的指导及各同仁专家的帮助支持下,立足“两个大局”,提高对新形势的适应能力,保持对第二个百年目标的深刻认识,坚定对新发展的信心决心,真正拿出“千磨万击还坚劲,任尔东南西北风”的坚定信念,发扬“为有牺牲多壮志,敢教日月换新天”的奋斗精神,淬炼“积土而为山,积水而为海”的实干作风,将党的二十大描绘的宏伟蓝图绘到底,加快构建中国式现代化兵器激光新格局。紧紧围绕自身核心使命和发展定位,践行新时代强军首责。坚决贯彻落实中国兵器工业集团公司"1+5"战略,做到"四个坚持、四个聚焦",着力形成"四个能力",奋力成为集团公司光电领域科技创新排头兵,力争建设成为世界一流研发机构,为兵器工业集团加快建设具有全球竞争力的世界一流集团公司贡献兵器激光力量。



雷开平代表省委军民融合办、省国防科工办对西物所65年来为国防工业建设、地方经济发展做出的卓越贡献致以崇高敬意。他指出,四川是军工大省、驻军大省和经济大省,西物所是四川省军工核心能力的重要组成部分,希望西物所以成立65周年为契机,充分发挥在科技创新和产业发展方面的比较优势,更大力度服务国防科技工业建设,更深程度融入地方经济发展,共同为国防军队建设和全面建设社会主义现代化四川做出新的更大贡献。



应明炯代表协会,对西南技术物理研究所建所65周年表示衷心的祝贺和崇高的敬意。他指出,激光技术在全球发展迅猛,激光技术已成为先进制造的重要手段,具有广泛的应用前景和巨大的发展潜力。希望通过这次活动,搭建光电技术的高端学术交流平台,进一步加强行业内的交流与合作,促进激光技术的繁荣与发展。相信通过这次大会,与会专家代表能够在交流中收获满满。



赵刚代表中国兵工学会对出席本次大会的各位专家、学者表示诚挚的敬意和热烈的欢迎。他指出,激光技术专业委员会是兵工学会58个专业委员会中较为年轻的一个,成立5年来一直保持着活跃的良好工作氛围,在打造学术交流平台、产学研融合、人才举荐等学会工作中发挥着重要作用,是学会支撑兵器行业光电技术领域开展学术支撑的重要领地。本次会议结合新时代光电技术发展需求和专业技术特点,围绕学术、产业、应用进行深入研讨,希望可以为专家和代表提供分享观点、交流思想、增进友谊、共促合作的平台,共同开展光电技术领域的研发与攻关,推动实现时代前沿技术快速发展,助力实施科技强国战略,为推动光电信息技术的创新发展、助力国家高水平科技自立自强贡献力量。



在为期两天的会议上,中国工程院院士邱志明,南京理工大学教授、中北大学校长、长江学者特聘教授陈钱,上海光学精密机械研究所所长陈卫标,山东师范大学副校长蔡阳健,长江学者特聘教授、北京大学副院长王兴军,长江学者特聘教授、清华大学系主任柳强等专家学者,将先后围绕激光与光电领域应用发展作主旨报告,畅谈激光与光电发展前景。

会议也邀请到国内光电和激光技术行业的一批优秀企业家和首席技术官,共同举行中国光学光电子行业协会激光分会论坛,目的是针对目前国内光电子和激光行业的发展状况,找到未来3-5年市场的发展趋势和行业方向,争取为目前国内西部依然处于碎片化的光电产业和激光产业规划出一条较为可行的整合方案,争取建立起与长江三角洲、珠江三角洲、华中地区相媲美的中国西部光电产业群。



来源 : 激光制造网 作者: 老One整理 发布时间 : 2023-11-17

国产薄片激光器实现新突破

第二十五届中国国际高新技术成果交易会于昨日拉开帷幕,各行业领域的创新技术应用成果纷纷亮相。深圳技术大学一大批高精尖“黑科技”产品也悉数展出,充分展现了学校师生聚焦人工智能、新材料技术、智慧医疗健康、物联网、储能电池等产业重点领域,加强产学研合作,推动科技创新的累累硕果。


11月16日,深圳技术大学校长阮双琛来到学校展位,逐一观摩学校参展项目成果,仔细询问项目研究现状、技术创新亮点及应用情况,他鼓励科研人员再接再厉,加快科研成果产业化,对学校高新技术成果转化与应用提出了更高的要求。




与此同时,学校科研工作传来了新的喜讯。近日,深圳技术大学阮双琛教授牵头的国家重点研发项目团队在科技部国家重点研发计划“晶体薄片加工及新一代增益器件制备”项目支持下,针对晶体薄片加工及新一代增益器件制备中的关键科学问题取得重要研究进展,在国内率先实现了直径>20mm Yb:YAG薄片晶体封装,并设计了千瓦级48冲程泵浦系统。


▲ 自主研发的Yb:YAG薄片晶体(直径>20mm)

▲ 千瓦级48冲程泵浦系统


高功率超快激光器应用于先进制造、信息、微电子、医疗、能源、军事等领域,相关科技应用研究对推进国家战略发展至关重要。激光增益器件是高功率超快激光器的核心基础材料,受到世界各国的高度关注。薄片激光器以其极佳的光束质量和高效的光-光转换效率在工业制造业和基础科学研究等众多领域中得到了日益广泛的应用。但目前我国薄片晶体精密加工、热沉系统的设计和封装、增益器件的制备等关键核心技术不足,严重限制了我国高功率薄片激光器的进一步发展。


深圳技术大学依托广东省高校先进光学精密制造技术重点实验室、深圳市激光工程重点实验室、中德智能制造学院、工程物理学院等单位,从2021年开始开展薄片激光技术的攻关,于2022年初采用自研直径12mm的薄片晶体和再生放大技术,通过对高功率再生放大谐振腔的色散补偿及非线性效应控制,实现了单脉冲能量>500μJ、脉冲宽度<7.5ps、平均功率>200W的激光输出,尤其是光束质量M2<1.1、光-光转换效率>50%的优良性能,为腔外高效非线性频率变换打下了坚实基础。


项目团队采用锁定波长的969nm“零声子线”泵浦,实现了最高连续输出功率>1300W,最大光-光转化效率接近80%,其优异性能为千瓦级平均功率以及百毫焦的超快薄片激光器研究奠定了重要基础。


(a)1000W@969nm泵浦    (b)2000W@969nm泵浦


通过科技部重点研发项目牵引,项目团队以国家产业安全和重大工程建设需求为导向,突破大功率激光材料与器件应用关键核心技术,打通创新链,突破战略性大功率激光晶体制备与应用各环节的共性关键技术,提高我国信息、能源、交通、高端装备等领域核心激光晶体材料和器件的自主可控能力,服务新能源、3C电子、高端制造等高新技术产业发展。


来源 : 深圳技术大学 发布时间 : 2023-11-17

聚焦激光医学!2023首届激光医学医研企协同创新论坛成功举办

2023年11月11日,由中国光学光电子行业协会激光应用分会与深圳北京大学香港科技大学医学中心联合举办的“2023首届激光医学医研企协同创新论坛”在深圳坪山大湾区国际疫苗创新中心成功举办。



微信图片_20231116144512.jpg

本届公益论坛聚焦激光医学相关的研究机构(高校/研究所)、企业、医疗卫生机构之间的协同创新和交流,旨在促进激光医学领域的医、研、企交叉融合,探索激光医学研发、应用、成果转化协同创新模式。


中国光学光电子行业协会秘书长姚大虎、副秘书长程慧云,激光应用分会理事长高云鹏、秘书长张建敏、执行秘书长邵火等,与深圳北京大学香港科技大学医学中心主任助理肖平、坪山区科技创新局副局长袁帅、北京清华长庚医院教授李建兴及来自全国70多家单位100余人参加了活动,包括医院使用科室、高校、科研院所、社会组织、检验机构、上市公司、医疗器械企业等,涵盖了激光医疗器械核心零部件及整机研发、生产、检验、临床等环节,大家一起围绕创新激光医疗器械的研发和应用进行深入交流。



微信图片_20231116144518.jpg

开幕式由论坛主席、激光应用分会秘书长张建敏主持。

微信图片_20231116144521.jpg
 
姚大虎秘书长在致辞中指出:当前,我们正处在科技革命、产业变革与我国转变发展方式的历史性交汇期,同样也正是处在数字化、网络化、智能化创新突破的全面融合与光电技术蓬勃发展的历史机遇期。激光技术作为国家战略性新兴产业的重要组成部分,其蓬勃发展也必将为我国生物医药产业的高质量发展注入强大的创新动力。论坛搭建了一个专业的、优质的交流平台,邀请了多细分领域权威专家分享激光医学技术创新与临床应用成果,共同探索激光医学研发、应用、成果转化协同创新模式,相信一定会积极促进我国激光医学医、研、企协同创新、合作共赢,助力促进我国激光医学技术与应用的高质量发展。

微信图片_20231116144525.jpg

论坛主席、深圳北京大学香港科技大学医学中心主任助理、临床研究所所长肖平表示:很高兴共同举办首届的激光医学医研企协同创新论坛,医研企交叉融合与协同创新才能快速推动行业发展和成果转化应用,希望此类的交流平台能一直持续下去。

微信图片_20231116144530.png

坪山区科技创新局副局长袁帅在致辞中介绍:坪山区医疗器械领域609家,二类三类医疗器械注册证数量占全深圳29%。他十分看好激光在医疗器械领域的应用前景,期待更多激光医疗器械项目选择落户坪山,也期待我们坪山能够成长起来更多像密尔医疗这样的优秀激光企业。

微信图片_20231116144536.jpg

围绕激光医学前沿科技和临床应用,到会嘉宾进行分享交流。来自北京市医疗器械检验研究院高工李明、北京理工大学副教授张子龙等担任主持人。

微信图片_20231116144539.jpg

北京清华长庚医院教授李建兴做了题为《激光在泌尿领域的应用与展望》的报告;

微信图片_20231116144543.png

原国家药监局器审中心常务副主任范晓东在线上做了题为《新时期医疗器械产业融合发展新趋势》的报告;

微信图片_20231116144547.jpg

北京大学深圳医院皮肤科主任于波做了题为《医学激光在皮肤科的应用》的报告;

微信图片_20231116144551.jpg

清华大学精密仪器系教授肖起榕做了题为《光纤:从激光到成像》的报告;

微信图片_20231116144556.jpg

密尔医疗科技(深圳)有限公司董事长吉恩才做了题为《掺铥光纤激光技术进展及其在医疗应用中的探索》的报告;

微信图片_20231116144600.png

北京理工大学光电学院副院长黄勇线上做了题为《术中显微成像感知技术及应用 》的报告;

微信图片_20231116144606.jpg

浙江省医疗器械检验研究院工程师李敏做了题为《医用激光设备检验及标准化概述》的报告;

微信图片_20231116144610.jpg

深圳大学教授郭春雨做了题为《医疗用3um光纤激光器研究》的报告;

微信图片_20231116144614.jpg

上海市激光技术研究所原技术总监毕进子做了题为《激光医疗器械研发经验分享》的报告;

微信图片_20231116144618.jpg

广东省精密激光制造应用工程研究中心主任马建立做了题为《高分辨率微纳3D打印在生物医药研究中的应用》的报告; 

微信图片_20231116144622.jpg

北京协和医院血管外科副主任医师狄潇做了题为《准分子激光在外周动脉疾病中的应用》的报告;

微信图片_20231116144627.jpg

河北工业大学先进激光技术研究中心副主任白振旭做了题为《基于受激散射的高功率多波长激光产生技术》的报告;

微信图片_20231116144630.jpg

论坛秘书长、北京理工大学医学技术学院研究员赵洪友做了题为《810nm脉冲光预防创伤后应激综合征的基础研究》的报告;

微信图片_20231116144635.jpg

激光在泌尿科应用的闭门圆桌会议环节由莱凯医疗医学总监李洪举主持;

微信图片_20231116144639.png

北京清华长庚医院教授李建兴,激光应用分会秘书长张建敏,深圳北京大学香港科技大学医学中心泌尿外科研究所所长、北京大学深圳医院泌尿外科主任毕良宽和副主任医师魏本林,密尔医疗董事长吉恩才,上海市激光技术研究所原技术总监毕进子,北京清华长庚医院医师丁天福等参加了圆桌会议。

微信图片_20231116144643.png

论坛秘书长、北京大学临床研究所(深圳)所长助理兼办公室主任方征宇,北京大学深圳医院GCP主任徐仿周,深圳普门科技股份有限公司副总裁张良,密尔医疗科技(深圳)有限公司COO戴逸翔,深圳市人民医院皮肤科主任张江林,深圳市医疗器械行业协会副秘书长马吉喆,北京大学深圳医院皮肤科副主任医师吴琳,北京大学深圳医院口腔科医师叶小静参加了圆桌讨论环节,主题是“如何打破信息壁垒,促进医企协同,使激光医学创新产品可以尽快进入临床进行临床试验和应用”。参加讨论的各位嘉宾畅所欲言,为如何加强推动医院、企业和研究机构的交流合作建言献策。

微信图片_20231116144647.jpg

论坛主席、激光应用分会秘书长张建敏进行了论坛总结,表示论坛交流效果达到预期,促进了激光医研企之间的交流和合作,将会持续举办下去。

会后,与会代表参观了理邦精密、新产业生物等坪山代表性企业。

微信图片_20231116144651.png

当晚,激光应用分会还举办了青年学组第一次全委会,来自各地的26位青年委员参加了会议。协会秘书长姚大虎出席并讲话,随后与张建敏、程慧云、邵火等领导为青年委员颁发了聘书。经酝酿讨论,激光应用分会聘请北京理工大学副教授张子龙为青年学组负责人。青年委员们围绕青年学组建设、活动规划纷纷进行发言,现场气氛活跃。



来源 : 激光应用分会 发布时间 : 2023-11-16

研究人员开发出“指尖上”的高性能超快激光器

据《科学》杂志新发表的一篇封面文章介绍,美国纽约市立大学研究人员展示了一种在纳米光子芯片上创建高性能超快激光器的新方法。这种小型化锁模激光器,能以飞秒(万亿分之一秒)间隔发射一系列超短相干光脉冲。


超快锁模激光器可有助解开自然界最快时间尺度的秘密,例如化学反应过程中分子键的形成或断裂,或者湍流介质中的光传播。锁模激光器的高速、脉冲峰值强度和广谱覆盖范围也使得许多光子技术成为可能,包括光学原子钟、生物成像以及利用光计算和处理数据的计算机。


但目前最先进的锁模激光器仍然属于极为昂贵的、功率要求高的桌面系统,仅限于实验室使用。新研究的目标就是将其转变为可批量生产和现场部署的芯片大小的系统。


微信图片_20231114161118.jpg

基于纳米光子铌酸锂的芯片级超快锁模激光器。图片来源:阿里雷扎·马兰迪


此次研究人员利用了一种薄膜铌酸锂(TFLN)新兴材料平台,对其施加外部射频电信号就可有效地整形和精确控制激光脉冲。团队将III-V族半导体的高激光增益和TFLN纳米级光子波导的高效脉冲整形能力结合起来,研制出一种发射0.5瓦高输出峰值功率的激光器。


除了像指尖般大小的紧凑尺寸之外,新展示的锁模激光器还表现出许多传统激光器无法达到的特性,例如只要调节泵浦电流,其就能在200兆赫兹的宽范围内精确调谐输出脉冲的重复频率。团队希望通过激光器的强大可重构性,实现芯片级、频率稳定的梳状源,这对于精密传感至关重要。


这一成果的实用性包括可使用手机诊断眼部疾病,或分析食物和环境中的大肠杆菌以及危险病毒,并可在GPS受损或不可用时实现导航


来源 : 科技日报 发布时间 : 2023-11-14

国际激光巨头最新财报出炉:都有哪些亮点?

近日,通快、IPG、百超等国际激光巨头接连披露了最新财报。         

2023年为德国激光巨头通快(Trumpf)成立100周年。根据最新公布的2022/23财年报告,本财年,通快集团的销售额大幅增长27%,达到54亿欧元,这是通快历史上最高销售收入。

与此同时,美国激光巨头IPG公布最新财报显示:2023年第三季度实现营收3.01亿美元,同比下降14%。尤其在中国的营收同比下降接近三成,而在欧洲和日本则有所增长。
          
瑞士百超(Bystronic)最新财报显示,本财年前三季度销售额6.812亿瑞士法郎,增长了2.1%。订单方面,瑞士百超继续推动其高积压订单的正常化。
   
下面,我们一起来看一下,三家激光巨头的最新财报,都透露了哪些重磅信息吧!
              
微信图片_20231107112745.jpg

德国通快

54亿欧元!创下百年最高营收

          
今年,德国激光巨头通快(Trumpf)迎来了成立100周年的里程碑。日前,这家工业激光和机床供应商公布了创纪录的销售和利润。
          
最新财报数据显示,截至2023年6月30日2022/23财年结束,通快集团的销售额大幅增长27%,达到54亿欧元(2021/22财年:42亿欧元),这是公司成立100年以来实现的最高销售收入。
              
微信图片_20231107112750.png
2022/23财年年报
“100” – 是通快集团2022/23财报的主题
          
订单方面,订单额再次突破 50 亿大关,但51亿欧元的订单额仍低于此前的56亿欧元的纪录水平,同比下降了8.8%。集团的息税前利润(EBIT)为6.154亿欧元,同比增长31.4%。
          
通快表示,集团销售额最高的单一市场是美国,其销售额达到8.99亿欧元。在德国本土市场,销售额增至 7.79亿欧元。    
          
而中国是通快集团第三大单一市场,也是亚洲市场的佼佼者——通快在中国的销售额增至 6.02亿欧元。
          
微信图片_20231107112753.jpg
          

IPG

第三季度实现营收3.01亿美元

        
美国知名激光巨头IPG最新财报显示,2023年第三季度IPG实现营收3.01亿美元,同比下降14%;净利润为0.55亿美元,同比下降28%,毛利率为44.1%。
          
从应用市场来看,IPG在材料加工业务方面的销售额占总收入的88%,同比下降15%。由于中国切割、焊接和标记应用的收入下降,部分抵消了3D打印应用和手持焊机销售的增长。
              
微信图片_20231107112758.png
          
受到中国新能源汽车应用销售下降和太阳能电池制造应用的需求下降的负面影响,新兴应用增长的产品销售占总收入的42%。
          
从地区来看,中国和北美的销售额分别下降了28%和13%,但欧洲和日本的销售额分别同比增长了3%和41%。
          
IPG首席执行官Eugene Scherbakov表示,,虽然本季度营业收入有所下降,但我们的毛利率仍在继续提高。未来,随着2024年电动汽车电池产能投资的增加,中国的销售应该会复苏,而美国的销售可能会在未来几年受益于政府投资和国内举措。
          
展望第四季度,IPG预测,可能会进一步下滑,销售额在2.7亿至3亿美元之间,远低于2022年第四季度的3.34亿美元。
              
微信图片_20231107112802.jpg

瑞士百超

前三季度销售额6.812亿

        
日前,瑞士百超(Bystronic)发布了2023年三季度财报。财报显示,本财年前三季度,由于对积压订单进行清算,加上瑞士法郎表现强势等因素影响,以固定汇率计算,瑞士百超的销售额增长了2.1%,销售额为6.812亿瑞士法郎。
          
订单方面,瑞士百超继续推动其高积压订单的正常化。截至2023年9月底,其积压订单为3.479亿瑞士法郎,低于2022年底的4.13亿瑞士法郎。
          
瑞士百超表示,由于经济放缓,预计机器业务的订单摄入量和销售额将下降,而服务业务将继续增长。总体而言,瑞士百超预计在销售额略有下降的情况下,经营业绩会有所提高。
              
微信图片_20231107112806.jpg
          
对于2024年,瑞士百超预计市场环境不变,订单量与前几个季度一致。此外,到2024年年初,其积压订单将进一步减少。
          
据悉,至今,瑞士百超已经启动了许多降低成本的措施。总体而言,考虑到瑞士法郎的强势,瑞士百超预计销售额将下降,运营业绩将低于2023年。


来源 : 激光制造网 作者: 十一郎 发布时间 : 2023-11-07

重磅!2023年中国及各省市激光加工设备行业政策汇总及解读

01


政策历程图


激光加工设备是激光加工技术的载体,是指能够应用激光加工技术改造传统制造业的设备。按照作用可分类为激光切割设备、激光焊接设备、激光打标设备以及其他激光加工设备。

近年来我国激光加工设备处于快速发展的阶段,根据Optech Consulting统计,2021年中国激光加工设备市场规模全球第一。激光加工设备产业蓬勃发展的背后是国家政策对于行业的大力支持。从改革开放开始,国家政府不断出台政策支持我国激光加工设备全产业链的发展,推动技术攻关,引导产业向高端化和国产化发展。地方政府跟随中央的步伐,同步出台政策鼓励布局激光设备产业链,推动攻克激光器的核心领域技术,打造高端智能设备产业园区。

微信图片_20231107110817.jpg
微信图片_20231107110828.jpg

02


国家层面政策汇总及解读

国家层面激光加工设备行业政策汇总


自改革开放以来,国务院、发改委等多部门都陆续印发了激光加工设备行业的发展政策,政策主要以支持类为主,具体汇总及解读如下:

微信图片_20231107110832.jpg

微信图片_20231107110836.jpg

国家层面激光加工设备行业发展目标解读


《“十四五”智能制造发展规划》中提出,把科技自立自强作为智能制造发展的战略支撑,加强用产学研协同创新,着力突破关键核心技术和系统集成技术。大力发展智能制造装备。针对感知、控制、决策、执行等环节的短板弱项,加强用产学研联合创新,突破一批“卡脖子”基础零部件和装置。推动先进工艺、信息技术与制造装备深度融合,通过智能车间/工厂建设,带动通用、专用智能制造装备加速研制和迭代升级。推动数字孪生、人工智能等新技术创新应用,研制一批国际先进的新型智能制造装备。

微信图片_20231107110840.jpg

03


各省市层面的政策汇总及解读


重点省市激光加工设备行业政策汇总及解读


从地区来说,激光加工设备相关产业链主要布局在经济较为发达的广东、江苏、湖北等地,各地方政府结合当地实际制定了激光加工设备行业相关的发展政策。目前地方政府政策主要是推进上游激光器的核心部件的技术突破以及推广激光设备在实际生产中的应用。重点省市激光加工设备行业政策汇总及解读如下:

微信图片_20231107110844.jpg

微信图片_20231107110848.jpg

重点省市激光加工设备行业发展目标解读


目前我国激光加工设备领域的优势地区主要在沿海地区以及华中地区。激光加工设备行业各重点省市政府重点支持推动当地攻克激光器核心部件难题以及推广激光加工设备在实际领域应用,其中我国激光加工设备的优势地区湖北省还提出要在十四五期间推广高档激光设备应用,巩固省份在激光领域的优势地位。各地主要发展目标如下:


微信图片_20231107110851.jpg


京:大功率激光器等方向材料制备、器件研制、模块开发等方面补短板;


上海:重点发展激光及离子束加热等的热处理技术;


广东:打适高端数控精密加工装备和激光装备产业基地;


湖北:聚焦激光装备等制造领域,巩固激光产业领先优势;


山东:优先支持发展激光装备零配件和集成技术;


江苏:加快发展高端装备,重点突破激光器芯片;


浙江:发展激光、电子束、离子束及其他能源驱动的主流工艺装备;


福建:提升激光器等基础电子器件可靠性和绝定性;


重庆:推动激光焊接装备等焊接工艺设备普及应用;


吉林:创建国家半导体激光等技术创新中心;


河北:打造激光设备等产业园区;


天津:加快精密激光加工设备技术和产品应用;


河南:支持新一代激光器关键技术研发;


黑龙江:开展机器人与激光复合制造等装备研制;


安徽:有限支持开展激光制造装备。





来源 : 前瞻网、前瞻经济学人APP 发布时间 : 2023-11-07

返回顶部