光纖激光器是指用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質(zhì)的激光器，光纖激光器可在光纖放大器的基礎(chǔ)上開發(fā)出來：在泵浦光的作用下光纖內(nèi)極易形成高功率密度，造成激光工作物質(zhì)的激光能級“粒子數(shù)反轉(zhuǎn)”，當(dāng)適當(dāng)加入正反饋回路(構(gòu)成諧振腔)便可形成激光振蕩輸出。

　　首先是使用成本低，光纖激光器替代了不穩(wěn)定或高維修成本的傳統(tǒng)激光器。其次，光纖激光的柔性導(dǎo)光系統(tǒng)，非常容易與機(jī)器人或多維工作臺集成。第三，光纖激光器體積小，重量輕，工作位置可移動。第四，光纖激光器可以達(dá)到前所未有的大功率(至五萬瓦級)。第五，在工業(yè)應(yīng)用上比傳統(tǒng)激光器表現(xiàn)更優(yōu)越。它有適用于金屬加工的最佳波長和最佳的光束質(zhì)量，而且光纖激光器在每米焊接和切割上的費(fèi)用最低。第六，一器多機(jī)，即一個(gè)激光器通過光纖分光成多路多臺工作。第七，免維護(hù)，使用壽命長。最后，由于其極高的穩(wěn)定性，大大降低了運(yùn)行中對激光質(zhì)量監(jiān)控的要求。簡單來說就是高功率下的極好光束質(zhì)量，高光束質(zhì)量下的極好電光效率，高功率高光束質(zhì)量下的極小體積、可移動性和柔性。

　　早在1961年，美國光學(xué)公司的E.Snitzer等就在光纖激光器領(lǐng)域進(jìn)行了開創(chuàng)性的工作，但由于相關(guān)條件的限制，其實(shí)驗(yàn)進(jìn)展相對緩慢。而80年代英國Southhampton大學(xué)的S.B.Poole等用MCVD法制成了低損耗的摻鉺光纖，從而為光纖激光器帶來了新的前景。

　　激光市場的競爭日益激烈。新技術(shù)、新應(yīng)用以及現(xiàn)有技術(shù)的不斷改進(jìn)都在不斷改變著市場的格局。誕生于60年代，發(fā)展于90年后的光纖激光器憑借著她的先天性優(yōu)勢不斷地?cái)U(kuò)充自己的地盤，全面向光通訊、大功率激光加工、激光醫(yī)學(xué)、生物技術(shù)擴(kuò)張，特別是她在激光加工和光通訊方面的發(fā)展?jié)摿?，讓業(yè)界嘆為觀止，這位市場的新寵或許會在未來的某一天取代傳統(tǒng)激光器。

　　2012年在全球經(jīng)濟(jì)低迷不振的大環(huán)境下，激光器制造商在“經(jīng)濟(jì)余震”中所經(jīng)歷的不確定性和擔(dān)憂，在經(jīng)濟(jì)大衰退之后的幾年內(nèi)將依然存在。然而從長遠(yuǎn)銷售預(yù)期來看，在很多幾乎不受地域或者全球性經(jīng)濟(jì)衰退影響的領(lǐng)域，激光正在作為一種成熟的、對經(jīng)濟(jì)增長發(fā)揮重要作用的技術(shù)，呈現(xiàn)出上揚(yáng)態(tài)勢。盡管預(yù)計(jì)全球債務(wù)危機(jī)將會限制2013年的某些資本設(shè)備支出，但是激光器有望憑借“能實(shí)現(xiàn)制造自動化、提高效率、降低能耗，進(jìn)而使企業(yè)在經(jīng)濟(jì)風(fēng)暴中更具競爭力”的優(yōu)勢脫穎而出。

　　一、國際光纖激光器市場概述

　　光纖激光器市場大致被北美、歐洲和亞洲這三個(gè)主要地區(qū)均分。根據(jù)IPG光學(xué)公司(Oxford，MA)的銷售統(tǒng)計(jì)，美洲地區(qū)占據(jù)其銷售的40%份額，歐洲占36%的份額，而亞洲占24%的份額，市場增長迅速。IPG在光纖激光器的市場份額中占據(jù)統(tǒng)治地位，其占領(lǐng)光纖激光器市場的75%的份額。

　　全球最大的光纖激光制造商IPGPhotonics由ValentinGapontsev博士于1991年創(chuàng)建，總部設(shè)在美國東部麻省。IPG在德國、美國、俄羅斯和意大利設(shè)有生產(chǎn)、研發(fā)基地，并在全球設(shè)有銷售和服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，覆蓋美國、英國、歐洲、印度、日本、韓國、新加坡和中國，并于2006年在美國納斯達(dá)克上市。

　　二十年來，IPG致力于縱向合成，所有的核心配件均為IPG研發(fā)、生產(chǎn)和擁有，同時(shí)也是唯一一個(gè)能為客戶提供高性價(jià)比的光纖和半導(dǎo)體激光器的廠家。

　　IPG公司在2008~2010年間，其營收分別為2.29億美元、1.85億美元和2.99億美元。2012年全年銷售收入為5.625億美元，年增長19%;毛利率為54.2%，相比2011年持平;營運(yùn)利潤率為37.1%，相比2011年上升0.1個(gè)百分點(diǎn);凈收入為1.45億美元，年增23%，或每股攤薄盈利2.81美元，年增17%。

　　IPGCEOValentinGapontsev博士表示，在應(yīng)用于材料加工的高功率激光器銷售的驅(qū)動下，IPG在2012年表現(xiàn)穩(wěn)健。材料加工產(chǎn)品銷售收入在IPG總銷售收入中占比最大。2012年第四季度，材料加工產(chǎn)品銷售收入同比增長14%。在切割和焊接應(yīng)用的驅(qū)動下，高功率激光器銷售收入年增10%。從區(qū)域市場表現(xiàn)來看，IPG在大部分區(qū)域市場表現(xiàn)都不錯(cuò)，尤其是北美和亞洲市場。

　　對于2013年，Gapontsev博士表示前景樂觀。公司1月份開年訂單流就非常強(qiáng)勁，盡管2012年第四季度訂單出貨比小于1。IPG認(rèn)為未來光纖激光器技術(shù)將繼續(xù)從傳統(tǒng)激光器技術(shù)和非激光器技術(shù)手中奪取市場份額。雖然一季度相較四季度來說是傳統(tǒng)淡季，但I(xiàn)PG預(yù)計(jì)其2013年一季度銷售收入將實(shí)現(xiàn)同環(huán)比增長。IPG預(yù)計(jì)其2013年第一季度銷售收入將在1.45億美元到1.55億美元之間，每股攤薄盈利將在65美分到75美分之間。

　　光纖激光器是未來新一代激光器技術(shù)的發(fā)展方向，它具有諸多優(yōu)勢，并且消除了常規(guī)固體激光器的不少缺點(diǎn)。隨著光纖激光器的發(fā)展日益迅猛，國外光纖激光器廠商如雨后春筍般出現(xiàn)，相干、羅芬等激光器巨頭為了發(fā)展光纖激光器，幾乎每年都要收購一兩家小公司。其中SPI激光器公司是另一個(gè)重要的光纖激光器專業(yè)供應(yīng)商。

　　SPI最初由英國南安普頓大學(xué)光學(xué)研究中心于2000年成立，致力于將英國南安普頓大學(xué)光電研究中心的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。并于2005年在英國股票交易市場(AIM)上市，2008年9月被TRUMPF公司收購。

　　該公司起初供應(yīng)用于電信網(wǎng)的布拉格光柵，到2003年，業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)為光纖激光器。SPI自2004年首次發(fā)布光纖激光器以來其光纖激光器產(chǎn)品發(fā)展迅速，產(chǎn)品涵蓋400W以內(nèi)連續(xù)光纖激光器和40W以內(nèi)脈沖光纖激光器，并在2011年德國慕尼黑展會上展出了其1kW連續(xù)光纖激光器模塊。公司的生產(chǎn)在英國進(jìn)行，而在美國、德國和中國設(shè)有辦事處，其銷售量每年都百分之百地增長，2010年銷售額約4000萬美元，占全球約10%的市場份額。

　　亞洲是SPI激光器最大的貿(mào)易區(qū)，而中國在其中扮演著重要角色。SPI的激光器主要面向工業(yè)制造和應(yīng)用領(lǐng)域。中國是全球制造業(yè)的領(lǐng)先者之一，該公司在中國致力于與美國和歐洲相近的技術(shù)應(yīng)用。SPI與科藝儀器有限公司(A&PInstrument公司)——一家專業(yè)的激光器銷售公司合作，該公司在中國主要工業(yè)中心擁有六個(gè)辦事處。2006年，由于中國業(yè)務(wù)的不斷增長，SPI在深圳建立了一家辦事處。

　　目前光纖激光器的品種豐富，輸出方式包括連續(xù)、納秒脈沖、超短脈沖、單頻窄線寬、單偏振、超連續(xù)光譜等。輸出波長包括~1.06μm、~1.55μm、~2.0μm以及藍(lán)綠光等。主要制造商包括：IPG、Nufern、JDSU、SPI、Fianium、Raydiance、Avesta、lumics、Newport、GSI、Jenoptik、Rofin等。

　　二、我國光纖激光器產(chǎn)業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀分析

　　我國商用光纖激光器此前全部依賴進(jìn)口，原因是我們還沒有實(shí)現(xiàn)光纖激光器的商品化和產(chǎn)業(yè)化。我國光纖激光器的研制其實(shí)并不落后，已經(jīng)有好幾個(gè)單位實(shí)現(xiàn)了連續(xù)1000W以上的輸出功率，但我國光纖激光器的產(chǎn)業(yè)化工作明顯滯后。進(jìn)行光纖器件生產(chǎn)和開發(fā)的單位雖然非常多，但總體技術(shù)水平較弱，當(dāng)全光纖激光器飛速發(fā)展對能量光纖器件提出迫切需求的時(shí)候，我國在這方面基本上還是一片空白。

　　對于我國最早從事光纖激光器研制的單位來說，面對國內(nèi)的這種局面，發(fā)展全光纖激光器基本上沒有基礎(chǔ)可言，因此，透鏡整形聚焦端面泵浦外腔結(jié)構(gòu)的方案成為現(xiàn)實(shí)選擇。這種結(jié)構(gòu)很接近傳統(tǒng)的全固態(tài)激光器，對光纖技術(shù)的依賴程度很低，采用非光纖技術(shù)即可制作。但是，實(shí)踐證明，光纖激光器只有采用全光纖結(jié)構(gòu)才能充分體現(xiàn)整體的一致性、完整性、和諧性和匹配性，采用充分展現(xiàn)光纖激光器的優(yōu)勢，因此，全光纖結(jié)構(gòu)方案更加符合光纖激光器發(fā)展的本質(zhì)規(guī)律。所以，在世界范圍內(nèi)全光纖激光器成為主流方案有其必然性。

　　2005年以來，中國光纖激光器年需求量在5000臺以上。2006年僅IPG公司在國內(nèi)就銷售了1400臺光纖激光器。專家預(yù)計(jì)，我國在“十二·五”初期對光纖激光器的年需求將達(dá)到1萬套。在巨大的民用和軍用需求背景下，已經(jīng)有數(shù)十家單位在開展雙包層光纖激光器的研究，取得了很大的進(jìn)展。

　　面對國外大公司的壟斷局面，國產(chǎn)光纖激光器面臨著巨大挑戰(zhàn)，國內(nèi)公司和研發(fā)機(jī)構(gòu)也在加緊研發(fā)和奮力追趕。我國作為激光加工大國，其中，2006年底華北光電技術(shù)研究所采用新型摻鐿光纖，研制出平均輸出功率達(dá)1207W的光纖激光器;07年底上海光機(jī)所在2微米波段光纖激光器獲得70W的功率輸出;同期武漢銳科公司成功研發(fā)出25W脈沖光纖激光器樣機(jī)并準(zhǔn)備實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，將達(dá)到年2000臺的規(guī)模，力爭實(shí)現(xiàn)銷售達(dá)到1億元。

　　2012年11月15日，受數(shù)控機(jī)床專項(xiàng)辦委托，湖北省科技廳組織專家在武漢召開了由武漢華工激光工程有限責(zé)任公司、銳科光纖激光器技術(shù)有限責(zé)任公司和華中科技大學(xué)完成的“4kW全光纖激光器”科技成果鑒定會，鄭春白副廳長、成果處黎苑楚處長出席鑒定會。

　　“4kw全光纖激光器”項(xiàng)目系華工激光、銳科光纖和華中科技大學(xué)聯(lián)合承擔(dān)的“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項(xiàng)子課題。光纖激光器因體積小、效率高、光束質(zhì)量好、節(jié)能環(huán)保等多方面的優(yōu)勢，被譽(yù)為第三代最先進(jìn)的工業(yè)加工激光器，尤為重要的是，其光纖傳輸特性也保證了其可以很方便的跟機(jī)械手相銜接，實(shí)現(xiàn)柔性和智能化加工，是柔性加工裝備的核心器件。

　　項(xiàng)目成果主要運(yùn)用于飛機(jī)、船舶、汽車制造及軍工領(lǐng)域，該成果的成功研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化將徹底改變高功率光纖激光器依賴進(jìn)口、核心技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán)受制于國外的狀況，為我國高功率數(shù)控激光加工系統(tǒng)嵌入“中國心”。

　　打造中國人自己的光纖激光器

　　武漢銳科光纖激光成立于2007年4月，2007年9月正式運(yùn)行，2008年被湖北省認(rèn)定為高新技術(shù)企業(yè)，并承擔(dān)國家科技支撐項(xiàng)目和國家重大專項(xiàng)。目前公司擁有和申請專利六項(xiàng)，已規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)兩大系列產(chǎn)品并在國內(nèi)建成了光纖激光器產(chǎn)業(yè)鏈。2010年公司員工將達(dá)100人，光纖激光器的直接銷售收入將達(dá)6000萬元。經(jīng)過幾度擴(kuò)產(chǎn)，公司已具備了年產(chǎn)2億元光纖激光器的生產(chǎn)規(guī)模。

　　閆大鵬介紹說，2007年銳科激光創(chuàng)建以前，我國光纖激光器全部依賴進(jìn)口，價(jià)格昂貴，供貨周期長，國內(nèi)激光成套設(shè)備集成制造商迫切希望國產(chǎn)光纖激光器問世，打破國外技術(shù)封鎖和價(jià)格壟斷。銳科激光經(jīng)過5年努力，現(xiàn)已成長為中國首家也是最大一家專門從事高功率光纖激光器、核心器件研發(fā)和規(guī)模化生產(chǎn)的企業(yè)，先后自主研發(fā)了國內(nèi)第一臺10W脈沖全光纖激光器、第一臺25W脈沖全光纖激光器、第一臺100W連續(xù)全光纖激光器產(chǎn)品和第一臺1000W連續(xù)全光纖激光器，這些成果一舉打破了國外企業(yè)在光纖激光器領(lǐng)域的壟斷局面，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，并迫使同類進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格下降50%。

　　目前，國內(nèi)主要光纖激光器供應(yīng)商還包括國科激光、中科梅曼、深圳明鑫、安揚(yáng)激光等。國外光纖激光器取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展也是最近幾年的事情，盡管我國目前與國外的水平差距很大，但是落后的時(shí)間并不長，只要我國光纖器件的研制生產(chǎn)單位積極開展相關(guān)產(chǎn)品的研制開發(fā)工作，我們是能夠在光纖激光器的研制生產(chǎn)方面站在國際前列的。

　　三、市場開發(fā)策略

　　隨著光纖激光技術(shù)的迅速發(fā)展和成熟，光纖激光器的特點(diǎn)和優(yōu)勢已被人們所認(rèn)識，市場需求和應(yīng)用逐年在大幅增加，存在很大的市場機(jī)會。

　　1.瞄準(zhǔn)市場

　　這是低投資、低風(fēng)險(xiǎn)獲取最大利益的最快途徑。隨著需求的快速增長，世界主要供應(yīng)商不可避免地將他們有限的資源集中在北美和歐洲主要市場，而在中國，目前光纖激光器的生產(chǎn)供應(yīng)廠家還沒有實(shí)現(xiàn)商品化和產(chǎn)業(yè)化。

　　2.降低成本和增加產(chǎn)品附加值

　　光纖激光技術(shù)發(fā)展初期專業(yè)化程度較低。制造商必須自己開發(fā)大多數(shù)關(guān)鍵技術(shù)，如CD光纖、組合器、光柵和泵源。隨著市場的大規(guī)?；屯该鞫仍絹碓礁撸瑢I(yè)化的公司通過提供特定的元件或模塊進(jìn)入市場。這些公司能發(fā)揮他們的特定優(yōu)勢開發(fā)激光器的某一模塊而不是整個(gè)激光器。他們的加入會大幅度的降低市場進(jìn)入門坎，降低材料成本。隨著市場規(guī)模的擴(kuò)展，將最終實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。

　　3.尋求技術(shù)突破

　　盡管光纖激光器在效率、可靠性、高功率、高亮度和體積方面具有無可置疑的優(yōu)點(diǎn)，但是它的某些缺點(diǎn)限制了它更廣泛的應(yīng)用。當(dāng)目前的主要供應(yīng)商如IPG和SPI在集中發(fā)展它的高功率優(yōu)點(diǎn)時(shí)，國內(nèi)廠商可以考慮擴(kuò)展光纖激光器的應(yīng)用，在其他方面尋求突破。

　　4.產(chǎn)品應(yīng)用狀況

　　目前調(diào)研了華東、華南、華中地區(qū)的將近50家激光設(shè)備系統(tǒng)集成商，關(guān)于光纖激光加工設(shè)備年需要2000臺以上，其中小功率10-30W光纖激光器用量最大，占整個(gè)光纖激光加工設(shè)備的70%以上，100-400W占光纖激光加工設(shè)備總量的5%，主要用于激光器切割、焊接、激光打孔;500W以上大功率光纖激光加工設(shè)備占設(shè)備總量的25%，主要用于激光切割。

　　5.市場需求情況

　　目前大功率1000W以上激光器市場基本只有IPG公司提供，且產(chǎn)品供貨不足。國產(chǎn)千瓦級光纖激光器目前還處于樣機(jī)或小批量生產(chǎn)，在市場上并未多見。

　　深圳銘鐳建議大功率的光纖機(jī)做切割機(jī)比較好，現(xiàn)在切割機(jī)主要是切割不銹鋼是1mm-4mm。該公司表示現(xiàn)在做4mm-6mm的大功率切割機(jī)應(yīng)該有市場;

　　深圳海鐳建議光纖激光器用做切割機(jī)，做6mm以上的切割機(jī);

　　廣州瑞通千里切割機(jī)現(xiàn)在他們公司能做到2000W，主要是二氧化碳的激光器，現(xiàn)在的市場非常好。劉工建議用光纖做切割機(jī)，因?yàn)楹附訖C(jī)的市場比較混亂，也是靠價(jià)格來掙客戶，不建議做焊接機(jī);

　　廣州科淼建議切割不銹鋼的4mm-6mm的整機(jī)價(jià)格不要超過80萬，最佳在60萬左右，這樣就有很大的市場;

　　深圳奧華切割機(jī)現(xiàn)在用的是二氧化碳的現(xiàn)在能做到2000W，切割6mm的不銹鋼沒有問題。如果做大功率的激光器建議做光纖激光切割機(jī)，不要做焊接機(jī)，因?yàn)楝F(xiàn)在市面上做焊接機(jī)全部是燈泵，價(jià)格比較便宜。再說光纖激光器不適合做焊接機(jī)，做高頻率的焊機(jī)還可以，如果做點(diǎn)焊接機(jī)光纖機(jī)不適合。建議做大功率的切割機(jī)2000W的最理想價(jià)格不要超過100萬，可以跟二氧化碳切割機(jī)競爭;

　　深圳奧瑞那用光纖激光器做焊接機(jī)價(jià)格是最主要的，而且光纖機(jī)的焊接機(jī)不一定能比燈泵要好，主要是峰值功率比較低，感覺不適合做焊接機(jī)。切割機(jī)現(xiàn)在他們公司最大做到1000W，主要是用二氧化碳的激光器。王總建議光纖機(jī)做切割機(jī)主要是價(jià)格一定要控制，不要太高;

　　蘇州天弘公司做2000W光纖激光器，跳開1000W這個(gè)檔，因?yàn)閮r(jià)格相差不多，但切割厚度差別很大，且屬于IPG獨(dú)家壟斷。

　　四、結(jié)論

　　大功率光纖激光器具有廣泛的市場需求，在巨大經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)使下，將成為國內(nèi)激光器廠家今后的必爭之地，而且會產(chǎn)生激光器行業(yè)的巨頭企業(yè)。借鑒其他行業(yè)看，如電視、手機(jī)等，國外激光器退出中國市場是遲早的事情。