新款皮秒雷射器發布:超快雷射將步入性價比時代?

2020-12-20 OFweek維科網

近日，三星、華為先後發布了摺疊屏手機Galaxy Fold和HUAWEI Mate X，在點燃業界對手機新形態關注的同時，也讓OLED柔性屏成為業內關注的焦點。

相比傳統的LCD顯示結構，以電流驅動有機薄膜本身來發光的OLED屏幕響應速度快，厚度也更薄（小於1.5mm）。這對用來支撐整個OLED的基板（透明塑料、玻璃、金屬箔）提出了超薄化要求。此外，OLED封裝對環境要求極為嚴格，需要隔絕氧氣和水汽，這也對密封的精密度提出了更高要求。要滿足如此高要求高精度的加工條件，超快雷射加工技術成了最好的選擇。

超快雷射加工原理

超快雷射可以將光能集中在皮秒至飛秒的時間間隔內，並將光聚焦到比頭髮直徑還要小的超細微空間區域，使得電磁場的強度比原子核對其周圍電子的作用力還要高出數倍，從而實現許多地球上所不存在的、其他的方法也無法得到極端物理條件。同時，雷射能量集中在如此短的時間內，會獲得巨大的單脈衝能量和極高的峰值功率，高功率密度的雷射脈衝能輕易地剝離外層電子，使電子脫離原子的束縛，形成等離子體。

由於雷射與材料相互作用的時間極短，等離子體還沒來得及將能量傳遞給周圍材料，就已經從材料表面被燒蝕掉，能在很大程度上避免長脈寬、低強度雷射造成材料熔化與持續蒸發現象（熱影響），確保了加工過程中不會對所涉及的空間範圍的周圍材料造成影響，大大提高了加工質量。超快雷射加工也因此被稱為「冷加工」。

此外，雷射的非接觸式加工也可避免傳統機加方式切割容易發生崩邊、裂紋等問題，具有精度高、不產生微裂紋、破碎或碎片問題、邊緣抗破裂性高、邊緣保持了光學性能、無需衝洗、打磨、拋光等二次製造成本等優點，降低成本的同時大幅提高了工件良率及加工效率。

當前產業現狀簡介

超快雷射幾乎可加工所有的材料，包括金屬、半導體、鑽石、藍寶石、陶瓷、聚合物、複合材料和樹脂、光阻材料、薄膜、ITO膜、玻璃、太陽能電池片等等。廣泛的適用性也為超快雷射產業帶來了巨大的市場容量，同時，伴隨著電子產品更新節奏加快，有著無可比擬優勢的超快雷射技術也獲得了更多的表現機會，超快雷射器、精密雷射加工設備也由此獲得長足發展。

據OFweek研究中心數據顯示，全球工業雷射器收入從2012年的23.4億美元增加至2017年的46.8億美元，近三年的市場規模增長率分別為10.6％、24.2％和28.6％。其中超快脈衝雷射器佔比約為24％，預計2020年，全球超快脈衝雷射器市場規模有望突破15億美元。

2012－2017年全球雷射器市場規模及增長率（單位：億美元）

數據來源：OFweek行業研究中心

目前超快雷射器市場基本被國外公司主導，如美國相干、Spectra－Physics（光譜物理）、德國通快、EdgeWave、丹麥NKT光子等，他們佔據全球近90％的市場份額。其中，創建於1961年的Spectra－Physics是第一家讓雷射技術走向商業化的公司，憑藉接近60年的技術積累成為全球頂尖的雷射器供應商之一。

相關焦點

  • Huaray公司發布50W皮秒超快雷射器
    2015年3月15日，Huaray公司在慕尼黑上海光博會舉行2016新品發布會，正式發布20W納秒級紫外雷射器及50W皮秒級超快雷射器。中國光學學會雷射加工專委會主任王又良等十餘名雷射行業的專家學者參加了此次發布會。
  • 貝林雷射發布脈寬可調雷射器和40W紫外皮秒雷射器新品
    最近，貝林雷射發布了的兩款新品：可調脈寬雷射器（APL Series）和40 W紫外皮秒雷射器（Amber NX UV-40）。可調脈寬雷射器（APL Series）該雷射器採用高穩定電調製光纖種子源配合光纖固體混合放大器實現高功率紅外雷射輸出，經過倍頻轉換模塊實現綠光輸出。種子雷射經過高增益光纖放大器進行預放大，再經過固體放大器，實現高單脈衝能量輸出。另配備強大的控制系統，可實現雷射器長時穩定運行兼具多種控制功能。
  • 華日雷射牽頭承擔國家重點研發項目《工業級皮秒/飛秒雷射器關鍵...
    四、實現皮秒/飛秒雷射器的產業化，打破歐美壟斷。　　五、引領超快雷射加工裝備在智能製造領域的應用方向，服務中國製造2025。　　創新團隊，構建「產學研用「生態圈在2014年，華日雷射承擔國家發改委戰略性新興產業集聚發展試點項目「全固態工業級超快雷射器的產業化」。擁有承擔國家級研發大項目的經驗。
  • 36氪首發 | 從事超快、超強雷射器設計研發及生產製造,卓鐳雷射...
    卓鐳雷射成立於2014年8月，是一家從事超快、超強雷射器設計研發及生產製造的硬科技企業，主要產品包括工業超快雷射器系列、脈衝大能量雷射器系列、二極體泵浦雷射器系列、醫美專用OEM雷射器系列、定製雷射器等，可應用於科學研究、工業加工和醫療美容等領域。目前，卓鐳雷射的重點產品是超快雷射器，核心競爭力明顯。
  • 皮秒雷射器的原理及其應用
    在過去幾年中，絕大多數超快雷射器製造商集中精力在飛秒雷射器的開發上。這些雷射器需要一種複雜的CPA技術來保持峰值功率密度在某一個損傷閾值下的放大階躍內。用這種方式，可以產生mJ水平的脈衝能量，但是重複率被限制在幾KHZ。比較而言幾百μJ的高脈衝能量對厚材料的鑽孔或切割是有利的。
  • 皮秒雷射器的原理及應用
    雷射產業在我國發展了五十多年，已經與多個學科形成了不同類型技術應用，比如光電技術，雷射醫療與生物光子學、雷射加工技術、雷射檢測與計量技術、雷射全息技術、雷射光譜分析技術、非線性光學、超快雷射學、雷射化學、量子光學、雷射雷達、雷射制導、雷射分離同位素、雷射可控核聚變、雷射武器等。
  • 國產皮秒雷射器突破10mm及以上厚度玻璃精密切割
    明媚五月，探索「超快雷射」的神奇妙用。銳科雷射控股的國神光電科技（上海）有限公司（簡稱「國神超快雷射」）推出全新大能量紅外皮秒雷射器GS-PIRX系列產品，突破10mm及以上厚度玻璃的精準快速切割。 玻璃的顯著特點是硬脆性，給加工帶來很大的困難。
  • 皮秒/飛秒雷射器研究項目立項
    光電信息學院雷射加工國家工程研究中心通過精心組織，在「增材製造與雷射製造」重點專項領域獲批兩項國家重點研發計劃課題。雷射加工國家工程研究中心彭家暉教授參與，武漢華日精密雷射股份有限公司牽頭申報的國家重點研發計劃項目《工業級皮秒/飛秒雷射器關鍵技術研究及產業化》獲得科技部批准立項，得到中央財政專項經費5118萬元支持，彭家暉教授負責的子課題《飛秒種子源技術及放大技術》獲得其中511.8萬元的支持。
  • 皮秒雷射器技術在工業領域的應用
    相對於傳統納秒（10-9s），採用皮秒材料，具有加工精度高、熱效應極小、加工邊緣無毛刺等優點。相對於（10-15s），皮秒雷射也有不少優勢，由於不需要為了放大而展寬和壓縮脈衝，皮秒雷射器結構相對簡單，因此成本效益更高，性能更可靠。同時，皮秒脈衝仍短到足以應付非常精確和無應力的微細加工。
  • 詳解超快雷射發展歷程與關鍵技術
    1960年，第一臺雷射器--紅寶石雷射器問世為超快過程的研究打開了門戶。兩年後，在銣玻璃雷射器上首次實現皮秒級的雷射脈衝輸出。20世紀60年代中期，紅寶石雷射鎖模和釹玻璃雷射鎖模的發展，開始了皮秒時域的皮秒現象研究。1976年在寬帶可調染料雷射介質體系運用可飽和染料吸收體首次實現了亞皮秒的超短雷射脈衝輸出。　　20世紀80年代，超快光譜學發生了革命性的變化。
  • 跟蹤超快雷射的前沿領域和技術趨勢
    單靠電子技術無法產生飛秒脈衝，而20世紀60年代誕生的雷射技術，為產生皮秒和飛秒光脈衝提供了一個新的技術手段。利用雷射的鎖模技術，人類先在20世紀70年代實現了皮秒脈衝雷射的運轉，繼而又於1981 年實現了飛秒脈衝雷射的運轉。至此，人類開始進入了一個嶄新的飛秒時代。
  • 納秒雷射、皮秒雷射、飛秒雷射,你分得清嗎?
    大家對雷射加工並不陌生，但你對經常能聽到的納秒雷射、皮秒雷射、飛秒雷射等，你是否能分得清呢？當雷射以皮秒量級的脈衝時間作用到材料上時，加工效果會發生顯著變化。隨著脈衝能量急劇上升，高功率密度足以剝離外層電子。由於雷射與材料相互作用的時間很短，離子在將能量傳遞到周圍材料之前就已經從材料表面被燒蝕掉了，不會給周圍的材料帶來熱影響，因此也被稱為「冷加工」。憑藉冷加工帶來的優勢，短與超短脈衝雷射器進入到工業生產應用當中。
  • 【研究】皮秒雷射存巨大潛在需求 福晶科技的成長性或將高於大族雷射
    雷射器市場正從納秒級向皮秒級過渡智慧型手機製造越來越複雜、精密，目前普遍使用的納秒光纖雷射器就顯露出來了缺陷。高功率下，納秒光纖雷射容易擊穿或擊壞加工件，同時由於光纖雷射是熱加工，加工中會造成玻璃等加工件剪片和熱應力的問題。因此，今年開始，蘋果等手機廠商對蓋板玻璃和顯示模組加工提出了新要求，曾經坐了近10年冷板凳的紫外皮秒冷雷射器（也稱固態雷射）重現生機。
  • 簡析皮秒雷射的原理及應用
    在許多實驗中一般的經驗表明，如果在合理的的去除速率條件下最好的精度可以通過功率密度選擇在5-10倍的閾值超短雷射脈衝獲得。對金屬而言，這意味著10PS的脈衝的能量密度應該為1J/cm2。如果微機械加工的雷射束被聚焦成典型的直徑10μm的光斑，那麼最佳的脈衝能量應該為1μJ。
  • 銳科收購國神進軍超快雷射市場 業績對賭緊盯產品質量
    2019年6月5日晚，銳科雷射發布公告稱，公司以11475萬元的價格收購了國神光電9名股東共計51％的股權。至此標誌著銳科雷射成為國神光電科技（上海）有限公司的控股股東，正式進軍超快雷射市場。由國神光電全資控股的子公司——國神光電科技（嘉興）有限公司成立於2016年5月27日，主要從事雷射器件、光通信設備、光通信測量儀器及配件的研發、生產和銷售。據了解，國神光電是中國第一家工業化超快雷射器的廠商，在LED晶片細分領域佔有60％以上的市場份額；同時進入玻璃切割，柔性材料切割，但份額較小。
  • PicoWay皮秒雷射器獲FDA批准在美國上市 用於去除紋身
    雙波長PicoWay雷射器將在美國上市，並將亮相11月6-9日在聖地牙哥舉行的美國皮膚外科學會年會。　　全球領先的美容設備公司賽諾龍醫療有限公司(SyneronMedicalLtd.)(NASDAQ:ELOS)今天宣布，其新款PicoWay皮秒設備已獲得美國食品藥品監督管理局(FDA)批准。
  • 755蜂巢皮秒雷射
    不同的雷射器採用不同的光源，特定的光源具有特定的波長，在可見光範圍內，波長越長、穿透越深。常用的有755nm的翠綠寶石雷射器、523nm的紅寶石雷射器和1064nm的YAG雷射器。達到治療能量時所需要的時間就是脈寬。毫無疑問，作用時間越短，體驗者舒適度越好。
  • 激揚光電推出首款500皮秒脈衝光纖雷射器
    ——在第15屆深圳光電博覽會期間（CIOE 2013），深圳激揚光電有限公司（iLuma  Photonics）推出全球內首款500皮秒脈衝光纖雷射器IFL-20P-LM-P以滿足市場對短脈衝雷射器的需要（圖1）。
  • 深度解析皮秒雷射:蘋果6使用指紋識別,開始帶動皮秒雷射普及
    其中按 脈衝寬度可以劃分為納秒雷射、皮秒雷射和飛秒雷射,其中皮秒和飛秒屬於超短脈 衝激光。新一代雷射技術——皮秒雷射皮秒雷射器是脈寬為皮秒(10-12秒)的雷射器,作為超短脈衝雷射的典型代表,皮 秒雷射具有超短脈寬、超高峰值功率的特點,其加工對象廣泛,尤其適合加工藍寶 石、玻璃、陶瓷等脆性材料和熱敏性材料,因此適合於電子產業微細加工行業應用。
  • 超快雷射技術(Picoway超皮秒)的發展現狀與運用--依一雙美集團
    近年來,隨著技術的不斷升級和市場需求的轉變,雷射技術在消費電子、新型顯示、雷射內雕、醫療美容等領域獲得了越來越多的應用,這些新的需求對雷射加工精細度的要求變得更加苛刻。在強大的市場需求力刺激下,超快雷射技術不斷取得新的突破,並迅速成為各行業重點關注的發展方向。