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    【華泰.機械】激光器分類詳解-光纖激光器革故鼎新

    2018年09月20日 09:43:00 來源:華泰證券 出處:頂點財經

    光纖激光器替代優勢明顯,光纖激光器滲透率提升空間廣闊


    光纖激光器具有輸出激光光束質量好、電光效率高、可加工材料范圍廣、綜合運行成本低等技術性能和經濟性能等方面的優勢。相比二氧化碳激光器,光纖激光器光轉化效率更高,使用成本較低,根據OFweek激光網的測算可得,光纖激光器的使用成本為23.4元/小時,二氧化碳激光器的使用成本為39.1元/小時。相比YAG激光器,光纖激光器功率高、效率快且免調節、免維護,或將逐漸替代YAG激光器。光纖激光器滲透率提升空間廣闊。


    光纖激光器分類方法多樣,細分復雜


    光纖激光器分類方法中較為常見的是按工作方式分類、按波段范圍分類及按介質摻雜稀土元素分類。按照工作方式可以分為鎖模、調Q、準連續及連續光纖激光器;按照波段范圍分類,光纖激光器主要發射近紅外光,但為了實現不同應用需要,光纖激光器通過倍頻可以輸出可見光(綠光);通過在光纖中摻氟化物可以輸出中紅外光;按照介質摻雜稀土元素分類可以分為摻鐿、摻銩、摻鉺光纖激光器,不同的稀土元素工作的波長范圍不同,但都處于近紅外范圍內。


    光纖激光器應用領域廣闊,細分種類可滿足特殊需求


    光纖激光器廣泛運用于工業加工、光纖通信、娛樂、軍事武器、航空航天等領域。根據功率大小、工作方式、波段范圍及摻雜稀土元素細分后的光纖激光器種類逾100種,可以滿足細分行業應用的特定需求。例如中紅外波段對于人眼來說是安全的,且在水中能夠被很強的吸收,是理想的醫用激光光源;摻鉺光纖由于其合適的波長可以打開光纖通信窗口,在光纖通信領域應用較廣;綠光激光由于其可見性,在娛樂與投影等方面必不可少。


    CO2激光器使用成本高,YAG激光器能量轉換效率低,或被部分替代


    CO2激光器光轉化效率低,使用成本高,根據OFweek激光網的測算數據顯示,光纖激光器的使用成本為23.4元/小時,二氧化碳激光器的使用成本為39.1元/小時;CO2在厚度小于6mm板材切割方面速度遜于光纖激光器。在切割方面,YAG激光器加工功率低、能耗比大且切割速度慢;在焊接方面,與YAG激光器相比,準連續光纖激光器可以在微秒至毫秒的脈寬下提供數焦耳到數十焦耳的脈沖能量,相當于同時具備YAG激光器的鉆孔和焊接優勢以及CO2激光器的切割能力,或將逐步替代YAG激光器。


    半導體激光器現階段技術存在局限,替代光纖激光器尚需時日


    研究表明直接半導體激光器具有較強的材料加工應用潛力,相比光纖激光器和二氧化碳激光器具有更好的切割速度和切割質量。但半導體激光器最大的缺點在于其在高激光功率時光束質量低下,因此在未來數年,半導體激光器不太可能使整個材料加工領域發生革命性變化或取代其它光源。


    風險提示:宏觀經濟增速不及預期,原材料價格上漲風險,高功率激光器研發不及預期。

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