超快激光器，特指輸出激光的脈寬在皮秒
級別或小于皮秒級別的脈沖激光器。基于啁啾脈沖放大等技術(shù)的問世，超快激光在產(chǎn)生滿足需求的高脈沖峰值功率的同時，最大程度上減少加工損傷和熱效應(yīng)影響，這令超快激光能夠出色地勝任精密制造等領(lǐng)域的苛刻需求，是與超高功率激光器并行不悖的兩條激光前沿技術(shù)路線。
近十年來，超快激光的發(fā)展正走上“快車道”，醫(yī)療美容、光伏電池、顯示照明、航空航天等新興市場，吸引越來越多的企業(yè)趨之若鶩。歷數(shù)超快激光“玩家”，北京盛鐳科技有限公司可謂其中翹楚。
之所以選擇競逐超快激光賽道，盛鐳激光有著自己的獨(dú)有見解。眾所周知，超快激光作為熱門賽道競品可謂車載斗量；而為遏制近些年洶涌的國產(chǎn)替代浪潮，海外巨頭們設(shè)置的相關(guān)技術(shù)壁壘也令國內(nèi)許多企業(yè)望而卻步。對國內(nèi)激光企業(yè)而言，既要面臨作為后發(fā)者的結(jié)構(gòu)性競爭劣勢，又要面對同質(zhì)產(chǎn)品的重重阻擊，其艱辛可想而知。
而成立于2018年的盛鐳科技，在這一風(fēng)險與收益并存的道路上披荊斬棘，闊步前行。剛剛過去的2024年慕尼黑上海光博會上，筆者與眾多觀眾有幸目睹“300W紅外飛秒激光器““150W紫外皮秒激光器”兩款勁爆產(chǎn)品在盛鐳科技展臺驚艷落地——
300W紅外飛秒激光器
300W紅外激光器是基于盛鐳科技第三代超快激光器研發(fā)平臺破繭成蝶，在技術(shù)指標(biāo)和光束性能上獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。
300W紅外飛秒激光器
定義一款紅外飛秒激光器的性能層次，通常有如下幾個標(biāo)尺：平均功率、單脈沖能量、脈沖寬度、光束質(zhì)量等。業(yè)內(nèi)許多企業(yè)能夠在其中的一項(xiàng)或者兩項(xiàng)占據(jù)先機(jī)，然而盛鐳科技在多個維度同時出擊，這樣的“組合拳”令人印象深刻。300W以上的輸出功率，2mJ以上的單脈沖能量，和350fs以內(nèi)的單脈沖寬度在一款飛秒級激光器中同時體現(xiàn)，在業(yè)內(nèi)已經(jīng)觸及了當(dāng)前飛秒加工領(lǐng)域的上限，在國產(chǎn)超快激光中有著劃時代的意義。
紅外飛秒激光器系列技術(shù)參數(shù)
紅外時域飛秒圖300W／1MHz
尤為令人稱道的是，在展示極具競爭力的研發(fā)底蘊(yùn)同時，該300W紅外飛秒激光器在參數(shù)之外的非直觀指標(biāo)中也是滴水不漏。其光束質(zhì)量
因子小于1．3，確保了其精準(zhǔn)的光斑聚焦性能；同時產(chǎn)品基于光機(jī)電一體化設(shè)計，尺寸僅為
，內(nèi)部集約化設(shè)計為用戶提供最佳使用體驗(yàn)。
紅外飛秒典型光束質(zhì)量300W／1MHz
150W紫外皮秒激光器
作為激光領(lǐng)域的后起之秀，盛鐳科技推出的產(chǎn)品每每洞見新的技術(shù)路線，其豐富的創(chuàng)造活力也為超快激光賽道帶來新的思考——一款真正符合用戶需求的超快激光器，應(yīng)該具備怎樣的特質(zhì)？在展會現(xiàn)場，150W紫外皮秒激光器或許是答案之一。
150W紫外皮秒激光器
對脆性材料和超硬材料切割，特別是OLED屏幕切割等領(lǐng)域而言，加工邊緣整齊無融珠與足夠高的加工效率，其重要性可謂并駕齊驅(qū)。而盛鐳科技在100W紫外皮秒激光器基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升紅外基頻功率和脈沖能量，最終創(chuàng)新性地成功實(shí)現(xiàn)了150 W紫外皮秒輸出。
此款皮秒紫外激光器輸出功率可達(dá)150W以上，脈沖能量可達(dá)100μJ以上，同時功率穩(wěn)定性小于1．00％（RMS＠8hours），脈沖寬度小于12ps，光束質(zhì)量小于1．30。
基于設(shè)備的光機(jī)電一體化設(shè)計，只需連接48V直流電源，接通水冷機(jī)，就可以進(jìn)行通過電腦進(jìn)行整體控制，使用邏輯清晰直觀。而自帶的PSO／POD功能也對優(yōu)化加工路徑起到重要作用。
超級市場爭奪戰(zhàn)，“超快”命脈在哪里？
從應(yīng)用角度而言，伴隨著普通用戶對消費(fèi)電子領(lǐng)域的高品質(zhì)追求，以及光伏能源、顯示照明等行業(yè)的需求拓展，更精細(xì)，更低損，更高效的加工需求不斷累積，對應(yīng)的加工解決方案卻并未緊跟步伐。以常用的玻璃／藍(lán)寶石蓋板切割為例，在蘋果引領(lǐng)下，藍(lán)寶石以其優(yōu)渥的光學(xué)性質(zhì)被引入手機(jī)行業(yè)，然而其高硬度高脆性的特點(diǎn)使得微米級崩邊和斷面質(zhì)量粗糙變得較為易發(fā)，如何提高生產(chǎn)效率、降低熱效應(yīng)殘留，并維持良好的斷面加工質(zhì)量，同時省去后制程步驟的研磨或拋光成為困擾加工側(cè)的難題。
直到超快激光問世，帶來了對微納加工問題的解決曙光，也帶來了填補(bǔ)這一巨量需求缺口的希望。根據(jù)LaserFocus World估計，2022年全球超快激光器市場規(guī)模將達(dá)到166億元，國內(nèi)超快激光器市場規(guī)模將超過83億元，占全球比例達(dá)50％。
然而這一數(shù)據(jù)對比起消費(fèi)電子、半導(dǎo)體、醫(yī)療美容等領(lǐng)域的所展現(xiàn)的旺盛需求，仍顯得杯水車薪。與高功率光纖激光器近些年的“內(nèi)卷”、價格戰(zhàn)形成鮮明對比的是，超快激光當(dāng)前仍處于增量階段，超快激光的一系列技術(shù)難點(diǎn)，如振蕩和放大相關(guān)技術(shù)，仍是難以逾越的天塹，這也迫使研發(fā)能力不足的中小企業(yè)轉(zhuǎn)向門檻較低的低功率、低光束質(zhì)量激光器開發(fā)。
超快激光的“技術(shù)困局”和“畏難情緒”籠罩下，導(dǎo)致近年來雖然市場應(yīng)用看似一派欣欣向榮，國產(chǎn)替代趨勢看似轟轟烈烈，然而國產(chǎn)超快激光研發(fā)領(lǐng)域卻并未表現(xiàn)出與之相符的高質(zhì)量發(fā)展。截止2021年，國產(chǎn)超快激光器在中國的銷量占比已達(dá)55％，然而進(jìn)口激光器卻以45％的銷量取得了70％的銷售收入，背后的主要原因是進(jìn)口激光器主要覆蓋高功率超快激光器，其自帶的高附加值分走了相當(dāng)大的利潤份額。隨著設(shè)備向小型化、精密化發(fā)展，微納加工的難點(diǎn)持續(xù)凸顯，而市場對同時具備高質(zhì)量和高功率的超快激光器呼喚將變得更為強(qiáng)烈。
為了從根本上改變這一“倒掛”現(xiàn)狀，更為了實(shí)現(xiàn)中國智造超快激光器服務(wù)于全世界微納加工領(lǐng)域的使命，盛鐳科技秉承激光人的開拓精神，不僅戰(zhàn)略性邁進(jìn)超快激光領(lǐng)域，更是一出手就明確指向了超快激光行業(yè)的“命脈”——高功率陣地。成立六年來，盛鐳科技沿著一道清晰穩(wěn)健的成長曲線，一步步將國產(chǎn)超快激光推向“150W紫外皮秒””300W紅外飛秒”兩處嶄新的制高點(diǎn)，并兼顧脈沖寬度和光束質(zhì)量兩個重要指標(biāo)，以旗幟鮮明的態(tài)度，成為超快激光領(lǐng)域的中國標(biāo)桿。
攻堅(jiān)超快制高點(diǎn)，盛鐳科技的底氣來源于其深厚的研發(fā)實(shí)力。盛鐳擁有光、機(jī)、電、控專業(yè)生產(chǎn)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，建有2000余平方米的千級潔凈生產(chǎn)間，具備年產(chǎn)各類激光器1000 臺（套）的能力。公司核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)在業(yè)內(nèi)有著長達(dá)十年以上的積累，依托自研自產(chǎn)的完善體系，成立第一年就實(shí)現(xiàn)了盈利，2020年更是通過了國家高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)定。在厚玻璃切割方面，盛鐳科技保持著一刀切22mm的行業(yè)記錄。
小結(jié)
愈磨礪，愈鋒芒。慕尼黑上海光博會現(xiàn)場，紛至而來的觀眾領(lǐng)略了盛鐳科技深厚的研發(fā)基礎(chǔ)，更折服于盛鐳科技勇于涉足超快激光“無人區(qū)”的精神。作為制造業(yè)第一大國，全球最大的3C產(chǎn)品生產(chǎn)基地，中國生產(chǎn)了全球超過90％的智能手機(jī)和筆記本電腦，更是全球消費(fèi)市場的潛力所在。微納加工的中國“拼圖”一旦得到填補(bǔ)，將打開下游領(lǐng)域進(jìn)一步降本增效的空間，并最終造福于廣大普通消費(fèi)者。
