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纤维激光行业：从苏联开始，中国发展历史

作者：laser | 发布于：2024年09月17日 | 浏览：641 次

　　从前苏联半导体激光技术开发的质量束质量，高转化效率，高稳定性等，取代了传统。激光的道路越来越远。

　　由于中国的巨大需求和促进成本，纤维激光繁荣，行业前景也很明亮。但是，中国公司占据了低功率市场，尚未了解成本。没有人知道将来市场会是什么样。

　　这是行业的故事，但让我谈论简单的科学常识。激光是20世纪的重要组成部分之一。英文名称“ Laser”，1964年，Qian Xuesen建议中文名称为“ Laser”。激光“激发辐射”的科学原理是

　　爱因斯坦在1917年提出的建议实际上非常简单，您可以理解高中的身体知识。爱因斯坦指出，高能E2中的颗粒，当频率v =（e2-e1）/小时光子入射（H是普朗克常数）时，颗粒将迅速从能级E2过渡到一定的概率一定的概率。到达能量E1水平，同时，相同的外部光子频率，相位，偏振和传输方向辐射光子，这称为刺激辐射。

　　看到这个真是太神奇了吗？一个光子变成另一个光子，两个光子将做什么？没错，两个人发现其他粒子被启动并变成四个。这个过程就像核爆炸链反应一样，光子的数量迅速增加，这等同于放大的原始光信号。

　　“激光”实际上是由辐射发射缩写的。这是爱因斯坦提出的诺贝尔奖获得者的另一个理论结果，但直到爱因斯坦去世于1960年去世五年。为什么这么长？

　　因为爱因斯坦的论文还提出了“刺激吸收”。光子可能会击中E1能量粒子，将其变成E2能量，然后消失。 SO称为的链反应消失了。通常，兴奋材料比刺激的辐射吸收更多的颗粒（低能量E1低于高能E2），因此通过强度的光不会扩大而是降低。为了产生激光，关键条件是“相反的颗粒数”，高级别的颗粒超过低级别的粒子。但这实际上并不困难。回顾1930年代，物理学家有能力这样做。在1960年美国激光制造公司的一年后，中国立即带领少校王·达索（Wang Dazhao）创建了中国的第一个激光（Wang Lao于2011年去世，并被选为改革的100名先驱之一）。

　　直到1930年代，科学家还没有整合光学理论和技术，也没有期望这样做。还有许多其他主要发现。

　　这使得激光的发明有些奇怪。在创建“激光”之前，首先制造了“ maser”（微波放大器）。

　　红宝石激光

　　第二次世界大战期间，哥伦比亚大学查尔斯镇（Charles Towns）从事雷达工作的物理学家。海军想创建一个强的光束，Twis接管了这项任务。

　　1954年，城镇最终创建了Maser。尽管微波炉已扩大，但已准备好激光发明。 1958年，汤姆斯（Toms）和他的同事和她的兄弟 - 莱维·亚瑟（Law Arthur Shoolo）发现，暮光灯泡发出的光在稀有的晶体上，水晶会产生明亮的眩光，并会继续聚集。 1960年，Housh实验室中的Mehman使用高强度创建了世界上第一个激光闪光管来刺激红宝石。这里的关键是要有一个“光学共振腔”。通过晶体的光的大小不是很高，但是如果末端配备了镜子，然后放大并收缩，那将是惊人的。镜子里镀银的少量较少，一些灯会泄漏。

　　这是一个熟悉的一条激光器。小卢的贡献是将熟悉光学研究人员熟悉的方法引入激光领域。 Towns赢得了1964年诺贝尔物理学和Loto奖（1981）赢得了诺贝尔物理奖。

　　1964年的数字可能还不够。 1964年，由于Laser和Towns获得了诺贝尔奖，因此他们是两名苏联物理学家尼古拉。 Bassov和Alexander Prokhorov。

　　巴索夫建议那一年苏联物理学家也非常有力。半导体激光开发了后来的产品：纤维激光器。

　　Bassov（右）和Prokhorov（左）领导城镇（中心）参观其实验室

　　像Bassov，Prokhorov和Towns Teams一样，1955年，一种称为“ Maser”的微波微波汽车出生，然后自然想到了Laser。巴萨夫的贡献是，他于1958年发表了一篇论文，提出了使用半导体激光器（“半导体中粒子的反向数量”的理论）的想法，并发表了一篇有关“ 1961年载体花”的文章，“ pn结”文章。 1963年，创建了PN半导体激光器（美国人首先根据他提出的原则创建了它）。半导体激光器不如教科书。红宝石激光声誉很高，但是专家清楚地了解了半导体激光的理论意义，并且具有更大的潜力。因此，两位美国苏联科学家赢得了诺贝尔奖的三等奖。

　　半导体激光器的优点很多：电子直接成为光子，电转换效率高达50％，比其他类型的激光高得多。服务寿命超过100,000小时，比其他类型的寿命更长。半导体也可以调节，输出其他类型无法完成。 ;少量，重量轻，成本高。半导体比红宝石和其他材料便宜。实际上，不难理解半导体激光器的优势。尽管大多数人可能不会注意，但每个人都可以看到（发射二极管）灯。

　　LED的主要照明是，当载荷在PN结中重组时，多余的能量会从光线上释放出来，并且电流变成光，而不是像白炽灯泡一样燃烧细丝。因此，与传统的灯泡相比，发光二极管灯具有许多优势，例如许多颜色，轻度调制，长寿，低成本（我以前写过飞利浦Zhaoxing市场），这与半导体的优势相似激光提到。上面的本质。半导体激光器可以理解为LED照明的原理，以及光腔的扩大效果，并且不必重新建立位于半导体内部的谐振器。

　　激光是一种可以立即使用的罕见技术。它在1961年用于手术中。由于激光的特性太突出了，因此所有光子的一致性都特别好。在一个方向上，能源动作是在某个方向上，是太阳的一百万倍。对齐具有高功率点的激光器，然后将其切割为处理。切割，焊接，测量和标记的各种目的继续取代传统的沟通，工业处理，医疗保健，美容和其他行业。

　　现在让我们谈谈纤维激光器。

　　2017年，全球工业激光销售额为20亿美元，其中48％是光纤激光器。纤维激光器的关键人物是俄罗斯的情人节

　　本质

　　Valent

　　Gapontsev

　　Gappachev出生于1939年。他是激光材料物理学领域的高级科学家。苏联科学与电子科学研究实验室的负责人是一项真正的苏联技术。苏联解体后，俄罗斯人似乎没有企业家，但加帕切夫还可以！ Gapenchev成立于1990年。IPG Photon，于2006年列出（IPGP）。

　　在2017年，这是40亿美元，当前市场价值为60亿美元。这是该行业中著名的光纤激光器公司。 Gapunchev持有IPG股份的一半，是亿万富翁。尽管他今年79岁，但他仍然是公司的董事长兼首席执行官。

　　2009年，加莫纳多夫（Ghamponadov）陪同梅德韦杰夫（Medvedev）总统和运输部长访问了IPG在俄罗斯的生产基地。

　　2009年，Gampetchev赢得了美国激光学会的Arthur Shoolo奖，该奖项受到其学术成就的认可。 2010年，Gatehv获得了俄罗斯国家科学技术奖，这是俄罗斯科学技术的高度荣誉。

　　实际上，Gatehv是俄罗斯和美国的双重公民。 IPG的总部位于美国的马萨诸塞州，制造厂位于美国。德国，俄罗斯和意大利。但是，Gapunchev正确地赢得了该奖项。

　　该公司的建立和发展与苏联和俄罗斯有着深厚的关系。 Gabonchev的荣誉和其他巨大的财富纤维激光是什么？在纤维激光器之前，在市场上用于材料加工的工业激光器主要是气体激光和水晶激光器。气体激光器，典型的代表是二氧化碳激光。晶体激光代表是YAG激光YAG。

　　激光打标它是指使用金属或非金属材料上的激光的精美图案。

　　二氧化碳激光器负责使用CO2作为工作物质产生激光辐射，并且辅助气体氮和吡啶也被充电到放电管中。当将高压施加到电极上时，在放电管中产生发光放电，该发光释放到气体分子的激光器，并在能量扩大后形成激光束。打标同时，它由计算机控制以更改激光束路径自动打标本质二氧化碳激光机非常巨大，具有复杂的结构和难以维护。

　　YAG激光

　　Yag激光器需要泵或运动灯作为“泵灯”来发射灯到ND：YAG晶体以产生激光。泵灯的发射光谱是广泛的。在这种连续体中，只有几个光谱峰被ND离子吸收。大多数无法言喻的光谱能量转化为热能，因此能量利用率非常低。尽管CO2和YAG激光器的缺点，但其产生的高能力激光在行业中仍然非常有用。行业中经常有这样的例子。旧的一代产品种植市场，过程转换，然后新一代产品达到效率。纤维激光器用于提高效率。

　　如前所述，半导体激光器具有许多优势，但是为什么不开始发展呢？因为它有致命的弱点：激光的质量不好！晶体激光器的输出激光束具有高质量和高空相干。

　　它声称只有2公里的光线将激光束发射到月球上。半导体激光器的光谱宽度和横梁散射角度比晶体激光器的光谱宽度和梁发散角高几个级级。主要功能不好，并且一堆优势并不重要。

　　一种方法是将半导体激光器与晶体激光泵相结合的优点。晶体激光器“优化”了由半导体激光器发出的光源以形成高质量的光束，然后发射。但是，该方案也有问题。块状晶体吸收具有短波长的高能量光子，并将其转换为具有长波长的低能光子。在非辐射跳跃中，一些能量转换为热能。如果热能的这一部分不会散布在块晶体中，则将致命并将其燃烧一段时间，因此散热问题非常重要。如果可以将块晶体系统制成细长的条带，则输热区域非常大，并且可以解决问题。

　　1964年有人这样做。玻璃使用光纤进行激光和晶体，尽管光源不是半导体激光器。但是，当时，纤维本身没有发展，缺陷非常大，很难专注于光源的纤维。因此，这种方法的发展已有20多年了。到1980年代，随着泵的发展，半导体激光器已取得了长足的进步。随着网络通信的发展，纤维纤维的发展也很大，纤维激光的技术条件逐渐成熟。 1987年，南安普敦大学和美国贝尔实验室证明了兴奋剂纤维纤维放大器的可行性，并取得了关键的科学突破。但是，工业突破是Gaipenchev的IPG，该IPG成立于1990年。经过多年的实现。

　　纤维激光器是非常高的高级技术，涉及多个学科。作为泵半导体激光器，泵的功率可能会变得更大，并且应不断提高纤维的放大性能。改善纤维的技术是在内部添加各种稀土元素。 IPG是西方国家典型的高科技公司。研发并不简单，产品利润率高达50-60％。纤维激光器在半导体激光器上具有许多优势，并且

　　晶体激光器高光束束的优势。与行业相比，二氧化碳激光器和YAG激光激光激光器乍一看，它们的优势是如此之大，以至于没有什么像它们。纤维激光器具有理想的光束质量，并且

　　半导体激光器具有超高的转化效率，例如纤维和LED灯完全保持，稳定性高且尺寸很小，这确实是一个完美的产品。当然，新的高科技产品具有不利地位：昂贵。对于IPG来说，这不是问题。

　　有了如此多的优势，激光被认为是理所当然的，甚至高成本的企业也可以发展。目前，我们终于不得不说中国。上述激光和纤维激光器的科学发展似乎没有中国。但是，据说该产品很昂贵，并且该行业降低成本的发展需求是中国的杰作。

　　实际上，IPG的主要市场在中国。 IPG从事工业激光。中国的工业产出价值在世界上很高，当然需求很大。尽管IPG在欧洲和美国开始做到，但中国的市场份额越来越高。截至2018年第二季度，IPG销售额的49％取决于中国市场。对于消费或工业应用，无法直接使用光纤激光器。他们需要做各种”激光打标机“和“激光切割机”。

　　中国领先的激光制造商打标机和切割机。 IPG和家庭激光购买机产生的纤维激光器是自然的合作。

　　即使纤维激光器组件很昂贵，大家庭生成的其他机器也很便宜。最终客户看到的产品是升级的产品，其性能良好且可接受的价格。因此，中国市场为IPG提供了帮助，整个机器的成本降低了。

　　纤维激光器的应用正在蓬勃发展，并且整个工业链已经发展。

　　但是IPG向中国市场抱怨很多。这也是欧美技术公司的正常状态。它热爱中国市场，心情复杂。

　　IPG的五年股价趋势

　　从IPG的股票价格趋势的角度来看，2018年初，它在2014年增加了一倍以上，并感受到了大牛市。但是在2018年，它下降了50％，这非常痛苦。

　　这是为什么？ Han激光器是否催生IPG并制造光纤激光器？不，大家庭一直支持IPG。 IPG的表现在2018年持续增长。IPG发言人在2018年7月31日的第二季度表现简介中表示（从Huatai Machinery Research团队转移）：

　　记者问：早上好。

　　在中国，尤其是在尝试上市的过程中，您是否看到竞争环境有任何变化吗？

　　IPG发言人：相对而言，我们认为里克没有未来。

　　从产品质量和竞争没有外包的情况下来看，里克的机会只有非常有限的机会，而竞标市场也很疯狂。

　　对于像里克这样的中国公司，它们破坏了市场。

　　他们的价格降低和价格降低在较小的范围内，实际上它们破坏了市场价格。

　　每年（包括今年），他们的价格下跌了近50％或更多，这真的很疯狂。

　　我们不了解他们的工作原则，这是不可思议的

　　本质

　　这是真的。

　　以前的打标市场非常健康，但它破坏了市场。

　　尽管目前的产出正在增长，但实际上已经被破坏了。

　　甚至中国的主要参与者打标市场上没有利润。

　　他们试图摧毁所有供应商。当然，我们有更好的机会。

　　我们的制造成本比我们认为的制造成本便宜得多。

　　但是价格正在下降，这是一个主要问题。

　　生产正在增长，但收入增长实际上是一个问题，它影响了低端产品的最终收入。

　　今年，我们正在努力降低产品成本。

　　同样，从明年开始，我们将与现有生产线发起新一代的高功率光纤激光器。

　　在制造成本方面，我们再次下降了20％至30％。即使平均售价下降以支持相同的高利润率，也会影响收入。

　　中国人实际上破坏了市场。

　　IPG发言人显然不高兴，但仍然对IPG充满信心，并认为成本没有问题。在这里，里克（Rick）是武汉（Wuhan）创立的一家光纤激光公司。实际上，仍然有一些中国公司从事纤维激光，例如深圳的Chuangxin和Jeppet。

　　Ruike代表了许多中国技术公司的麻烦：尽管原始产品不多，但它们也可以主张具有低技术内容的高科技产品。然后，在中国的特殊研发环境中，这些中国公司渴望降低成本疯狂以获得竞争优势。与IPG发言人不同，中国公司确实可以削减成本，同时确保某些利润而不会中断市场。实际效果是快速传播应用程序。实际上，工业激光器的普及取决于中国的猛烈成本和应用促进。印度和越南对制造应用有一定的需求，并且还使用了在中国生产的低成本工业激光设备，该设备在Ruico的产品中已被广泛认可。三星在越南工厂使用许多中国公司。可以理解的是，中国公司的选择是降低简化成本，而没有原始的研发，这种简化就不需要未知结果。

　　市场欣赏高性能产品，但低成本产品最终将主导主要市场。中国的IT互联网公司将赚钱以占领市场并挤压对手，但制造公司仍然可以保证利润。在比赛中，这种利润率不会太高，有时高中的高科技行业似乎并不是很吸引人的。

　　深圳达祖激光生产研讨会

　　Great Laser愿意与IPG建立良好的合作关系，以支持IPG赚钱。作为一个大客户，它也可以享受优惠的价格。

　　Great Laser的主要竞争对手是Wuhan Huagong部门。

　　Ruike的促销市场取决于中央激光器和武汉的其他公司。当Ruike的家用纤维激光竞争对手时，大家庭和IPG共同降低了价格，并试图挤压对手。

　　但是，这样一个好的监督公司无法抵抗整个技术环境。在2010年，IPG可以销售超过150,000瓦的纤维激光器。现在，Ruike的价格为8800，IPG无法竞争。

　　后来，大氏族的激光也独立。据说技巧非常简单。在国内制造商中寻找一些纤维激光器，让它打开界面定义，并发现有人在屋中成功了，后来没有购买。

　　由于庞大的工业连锁店，中国公司可以降低成本疯狂。例如，光镜头，德国的价格为10,000，而中国只生产一千。零件和其他零件（例如圆柱形导轨）已被定位，几乎没有非本地生产核心成分。在本地化的驱动下，成本迅速下降。 2015年，售出了3瓦的紫外线激光器，以90,000台售出，现在已售出20,000台。此外，中国有许多研发人员，行业竞争已成为迅速满足客户需求的竞争。

　　当大激光和韩国在越南比赛时，同一产品的价格不到100,000元，因为IPG组件的价格便宜，而且许多年轻工程师被派往三星的越南工厂进行日常调试。

　　EO派出了很少的韩国工程师，头发是白色的。美国公司的自动激光设备的建设期为半年。中国公司的直接报价为30％，建设期为一个月。这位退休的老美国工程师正在这样做。他退休时没有人会这样做。即使武汉公司派人来这里，这很容易，但是大量消费电子行业公司位于深圳的东圭地区。当产品推出时，会出现问题，但可以立即进行改进。一段时间后，它非常稳定。这样，工业激光已成为消费电子行业的标准应用，价格已成为卷心菜，并已扩散到其他行业。

　　金属激光打标机

　　在中国的研发环境中，工业激光器设备不难制造。

　　有几个人敢于开设公司，寻找各种制造商来组装各种零件并组装打标机在标准设备中陷入困境。在1990年代，有30万辆汽车，现在有20,000元人民币（IPG发言人说市场被摧毁了）。尽管此类公司不参与研发，但它们可以通过促进普及和应用来帮助上游制造商扩大市场。

　　这种现象是罕见的国外。中国工业机械成本的降低太大了。

　　实际上，印第安人和越南人看到了这些机器，他们确实想考虑。他们中的大多数会像中国人一样做。他们认为这种事情并不困难。但是印度和越南人不使用这些机器，这是无利可图的。

　　中国本身的利润率为10％。印度和越南必须在当地生产，并且没有支持设施。甚至可能无法获得简单的黄金。

　　并降低成本足够。

　　印度和越南尚未产生自己的条件，因此找到一家中国公司是有效的。即使政府补贴从事此类行业，也必须有一定的利润率才能继续，否则长期补贴将无法正常工作。因此，这似乎很容易，但不会完成。实际上，在中国低成本环境中开设工厂的另一种方法：成本。例如，美国后来的生产线轻波公司（命名为Light Wave）将低功率生产线转移到深圳。该公司并不意味着有任何研发优势，也就是说，深圳的生产成本较低，国际竞争力也有所提高。老板是一名华裔美国人，所以我可以理解成本的降低。为什么它被称为“成本”，因为对中国没有技术贡献。但是您仍然可以看到美国公司和中国公司之间的差异。

　　根据对美国高科技公司的理解，客户应尊重公司提供的技术产品。这个行业是技术驱动的。客户不能担心。他们必须等待技术公司生产越来越强大的产品，销售必须依靠技术人员。

　　研发，工作的节奏很慢，下班后找不到任何人。

　　但是中国公司有不同的理解。尽管这是一个高科技行业，但光纤激光器被认为是真正的高科技产品，但它们已成为一家销售公司。客户有需求，销售将受到追捧，技术人员将不得不去找客户失败。销售是至高无上的，技术必须遵守销售任务。像这样的光波，尽管该公司表示要降低成本，但节奏仍然不正确，有时会出现订单，但它们已经缺货。 IPG为什么不来中国开设工厂降低成本？

　　它的一半业务在中国，中国市场使其现实。在中国开设生产工厂是正常的。

　　但是我真的不敢来。成为小屋的风险确实难以忍受，因此我只在北京开设了一家销售和技术支持公司。 IPG还具有一些技术优势，例如高功率设备，市场份额超过2,000瓦。

　　但这不能说有更多的保险。 （Ruike）和其他公司已经生产高能力设备和10,000瓦，但它们仍然不稳定。据说他们没有实质性的困难就无法做到。

　　IPG的股价暴跌。面对市场，工业激光器设备正在取代传统的加工设备，而光纤激光器正在替换传统的加工设备。激光

　　整个行业看起来很光明。但是，中国公司占据了低功率市场，尚未了解成本。

　　由于中国的巨大需求和降低成本，从苏联传递的半导体激光技术已经获得了纤维激光器的开发。没有人知道这个市场将来会是什么样