華快要量產了？超快光纖激光器市場風雲變幻，誰主沉浮

南方日報在9月27日的第AC01版中用了半幅版面刊登了一則資訊：

「中山造」超快光纖激光器即將量產。

在眾多的國內外超快激光器廠商中，

突然冒出個華快公司，

還要量產飛秒光纖激光器，

一時間，輿論嘩然。

什麼是超快光纖激光器？

我們先來了解下什麼是超快光纖激光器。我們通常所說的超快激光器一般指的是皮秒和飛秒量級，那麼它跟納秒、秒又是什麼關係呢。

這都是按照時間長短來分的，1納秒是十億分之一秒，1皮秒是一萬億分之一秒，而1飛秒則是一千萬億分之一秒。打個比方來說，納秒激光器就像一把「斧頭」，皮秒激光器就像一把「菜刀」，飛秒激光器就像一把「手術刀」，同樣時間內後者做出的成品都比前者更加精細。

超快光纖激光器可以理解為超快技術+光纖激光，就是將超快激光通過光纖媒介來實現。當然它也具備了超快激光和光纖激光的雙重優勢：

高穩定性，免維護；

易於集成化，體積小；

輸出光斑質量好；

表面積/體積比大，易於散熱；

增益光纖單程效率高。

光纖激光器進展如何？

近些年，國內在光纖激光器領域中獲得了不少的突破，主要有：

隨著光纖製備成本不斷降低，光纖激光器的成本越來越低；

光纖器件研發日益成熟及光纖激光器本身具有的優勢使得光纖更適用於穩定性要求高的行業如：加工、切割、醫療等；

隨著光纖種類開發日益豐富，各種不同用途的光纖為光纖激光器的種類和應用的多樣化鋪平道路;

隨著加工及科研等對激光器空間要求的不斷提高，光纖激光器的易於集成及高光路穩定性使得光纖激光器的研發具有更高的現實意義。

國內群雄逐鹿

國外以德國耶拿大學為代表，目前主要以百瓦級（百微焦量級）多路激光相干合束為主要高功率研究方向，2016年報道多路合成後可以做到12 mJ，壓縮後12 ps左右，目前推出的產品是經多路合束，脈寬百飛秒量級，經兩級Hollow Fiber展寬壓縮至6.3 fs，百瓦，百微焦量級，峰值功率GW量級。

目前國內還是以單路高平均功率或高峰值窄脈寬研究為主，側重於科研領域，主要圍繞鎖模機制和脈衝形成機制，脈衝壓縮和波長變換、高次諧波和阿秒脈衝產生以及小功率應用。主要研究單位有：西安光機所、上海光機所、物理研究所、北京大學、天津大學、國防科技大學、華東師範大學、清華大學等。

2016年以來，已經有若干個科技部重點專項支持高平均功率皮秒和飛秒脈衝的產業化研究。例如華工科技集團的華日激光公司牽頭的百瓦級的皮秒和飛秒激光器，北京工業大學王璞教授牽頭的300 W皮秒激光器項目等。也有公司自主研製飛秒激光器，例如安揚、國神等。

總的來說，國內產業界尚未形成飛秒和皮秒光纖激光器的量產。雖然工業及醫療市場需求很大，難以量產可能有以下原因：

缺乏有效的飛秒激光器穩定機制，長期穩定性不能保證；

鎖模核心器件例如SESAM等主要靠進口；

高功率超快激光器需要的高功率半導體抽運激光器、雙包層大模場面積光纖，雙包層光子晶體光纖、錐形光子晶體光纖、體光柵等幾乎全依賴於進口，成本高；

工程化能力比較薄弱，激光器與自動化結合有難度需要跨越。

華快量產，可靠嗎？

華快公司蟄伏了5年時間，可能是考慮到「善於拷貝」的國情，報道中隻字未提華快公司超快光纖激光器的任何參數和特點。但是卻提到了華快引入的技術專家——北京大學「長江學者」張志剛教授，我們也許從中可以看出些許端倪。

張志剛教授憑藉「在超快激光技術方向的諸多貢獻（例如寬頻半導體可飽和吸收鏡、改進的光柵-反射鏡脈衝展寬器和高重複率脈衝光纖激光器）」當選了2017年度美國光學學會會士。而這些成果正巧可以助推國產光纖激光器的性能得到提升。

張志剛教授小組一直在高破壞閾值SESAM和新型鎖模機制上下功夫，這也許會使華快的激光器在穩定性上取得突破；而他們在脈衝展寬壓縮方面獲得的成果，也許正好能用在提高光纖激光器的脈衝能量上。另外，值得注意的是，他們近年來埋頭於高重複頻率激光器的研製，而這種激光器正是burstmode高效微加工的利器。

除此之外，華快公司近些年引進了一些光纖集成工程師，使激光器集成化和模塊化成為了可能。難怪華快公司董事長梁崇智有底氣地向記者說「經過5年研發，現在已到了量產階段。」

總結

市場是廣大的，也是殘酷的。產品好壞並非一家之言，而是用戶說了算。

如今，國內超快領域競爭激烈：北有國科激光，中有華日、安揚，南有大族、華快。且看風雲變幻，誰主沉浮。

文章來源：http://www.oeshow.cn

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