5G時代紫外激光器還會繼續爆發嗎？

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紫外激光性能優異，逐漸成為市場新寵

紫外激光是波長在355nm的激光。由於其波長短、脈衝窄的特性，能產生聚焦極小的光斑並且保持最小的熱影響區，是一種「冷加工」，這使其能非常精確地加工同時最大限度地避免材料的機械形變。既能提供極其精細的加工效果，同時也能保持良好的定位精度是紫外激光的優勢所在。

目前，鑒於工業應用對於激光加工效率和要求的不斷提高，10W以上的納秒紫外激光器成為了市場新寵，因此高功率、窄脈寬、高重複頻率的中高功率納秒紫外激光器是各個公司發展的主流方向。

紫外激光是通過直接破壞連接物質原子組分的化學鍵，這種將物質分離成原子的過程是一個「冷」過程，不產生對外圍加熱。另一方面，大多數材料都能有效吸收紫外光，從而可被用來加工紅外光和可見光激光器加工不了的材料。高功率紫外激光器主要應用於精細加工的高端市場，包括柔性電路板 (FPCB) 、印刷電路板 (PCB)的鑽孔/切割、陶瓷材料打孔與劃片、玻璃/藍寶石切割、LED襯底晶圓劃線、特殊玻璃切割、激光精密打標等各個領域。

自2016年以來,國內紫外激光器市場快速增長，儘管去年發展有所放緩，國內總銷售數量仍然接近9000台，同比增長超過15%。通快、相干、光譜物理、富通尼等外國公司仍舊佔據主要高端市場。而國內品牌方面，主要有武漢華日、蘇州貝林、英谷，深圳瑞豐恆、英諾、格鐳，北京卓鐳激光、道中道，長春新產業等企業，他們佔據了國產紫外激光器90%的份額。

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5G通信為激光應用帶來機遇

世界各個主要國家都在尋求最先進的科技來作為經濟的新增長點，中國在科技自主發展上已形成自己的競爭力，並能與歐、美、日同台競爭，特別是以華為引領的5G技術被美國視為眼中釘，最近華為又捲入了中美貿易戰的漩渦中。2019年是國內5G預商用的元年，顯而易見5G已成為當下的熱點產業。2月份多家廠商推出的摺疊屏廣受關注，然而現在仍然沒有得到普遍的推廣使用。我們國家和各個行業也非常期待5G可以帶來新一代的通信體驗，並給消費電子產品行業帶來全新的活力，特別是手機端的產品更新換代需求量龐大。在它的構築下，覆蓋線上和線下、消費和生產、平台及生態的數字經濟將獲得更大驅動力。

當下中國擁有過10億的手機用戶，也早已進入了智能手機時代，回想當初智能手機在中國發展最快的階段應該是2010-2015年，很多人忘記了這段時間之所以發展很快，其中就有通信信號從2G快速過渡到3G，以及4G的貢獻。這期間以智能手機為代表，包括PC平板、移動穿戴等產品給激光精密加工帶來了真正放量的需求，一批做激光精密設備的企業得到了很好的訂單，對紫外激光器、超快激光器的需求隨之上升。

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超短脈衝紫外激光器或是趨勢

激光器按光譜分，可分為紅外光、綠光、紫外光以及藍光等。按脈衝時間可分為微秒、納秒、皮秒及飛秒等。紫外光是通過紅外光的三倍頻而得到，成本和難度都要高得多。目前國內各個廠家在納秒級紫外激光器方面技術基本成熟，2-20瓦範圍內已擁有完全國產化的產品，功率穩定性控制等多項性能也比較可靠。過去兩年由於紫外激光器的市場爭奪，價格方面有所下降，這讓更多的人會認識到紫外激光加工的優點。和紅外激光器一樣，紫外激光作為精密加工的熱源，未來發展有兩個方面：一個是更高功率，另一個是往超短脈衝發展。

紫外激光要想把功率提高難度還是較大，在這方面仍然是外國公司領先，目前光譜物理早已推出了60瓦的紫外激光器，而據說通快有能力提供數百瓦的產品。國內能做的最高功率是華日激光可提供40瓦的產品。在應用層面，以往1-5瓦很多是用於打標，比如塑料、玻璃、樹脂、陶瓷等材料，在電子元器件的加工尤其多；早期採用10瓦級用於一些精密切割，後來也開始用上20瓦以上的激光器了，相信未來40瓦以上的紫外激光切割也不會陌生。

紫外激光的發展往皮秒、飛秒級發展是個趨勢，目前國內的貝林激光、華日激光、英谷激光等公司均擁有了皮秒紫外激光器，而武漢的安揚激光推出了30瓦以上的飛秒紫外光纖激光器，銳科通過收購國神光電也推出了20瓦紫外皮秒激光器。納秒級的紫外激光切割機在切割FPC、CLV產品上邊緣有輕微碳化，而採用超快皮秒紫外激光切割機能夠有效解決加工效果問題，避免碳化。目前除了大族激光外，盛雄激光作為精密激光加工設備的領先企業早已推出紫外激光切割機，包括海目星、德龍等企業也擁有類似機型。而在5月的深圳激光展上天弘激光展示了最新的皮秒紫外激光切割機，超精密的紫外激光設備是未來激光微加工的一個方向。

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紫外激光發展對水冷系統提出新要求

在實際生產運用中，對紫外激光器功率穩定性和脈衝穩定性要求都比較高，因此必須配套非常穩定可靠的恆溫水冷系統。如今3瓦以上的紫外激光器絕大部分採用了水冷系統，要保證激光器溫度得到良好、精準的控制，嚴格來說激光器都應該裝配水冷卻系統。目前納秒級紫外激光器仍然是市場上占量最大的激光器，一年對激光冷水機的需求接近一萬台。廣州特域機電有限公司在幾年前已經潛心研發並推出了紫外激光器專用冷水機，目前在納秒紫外激光的製冷應用佔據了最大的市場份額。未來發展出的無論是皮秒還是飛秒紫外激光加工應用，在水冷系統方面特域機電都不會缺席。

近年來特域機電發展迅速，一方面在光纖激光冷水機市場方面，特域機電大約佔據了總體市場份額的50%，紫外冷卻的市場佔據約60%到70%，二氧化碳激光方面佔據40%。針對應用層面來說，特域機電用於切割市場的份額佔據50%以上，焊接領域佔據30%的市場。此外，特域機電直銷海外的產品，加上設備廠商出口海外的產品，佔據海外市場總量的70%。

作為國內專註研發、生產、銷售工業冷水機的綜合解決方案服務商，特域機電也在不斷加速自身成長步伐。特域機電冷水機廣泛應用於各種工業製造、激光加工和醫療行業，主要出口到歐美、東亞、東南亞各國。其冷水機系列產品多樣化，覆蓋領域廣，以精密高效、方便智能、製冷性穩定以及支持計算機通信等多項優勢，在行業中建立起了出色的品牌形象。2018年，特域激光冷水機出貨量超6萬台，是激光用戶值得信賴的選擇。

未來，特域機電將根據新的市場趨勢，推出紫外激光冷水機等多個系列的冷水機，助力國內智能製造的步伐！

來源：廣州特域機電

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