2013光纤激光器市场将更加激烈

      【讯石光通讯咨询网】新年伊始，在此讯石祝愿光通讯企业在新的一年里红红火火，财源广进！展望2013年，也期待有更多的新的技术亮点出现。在这一年里，企业也将持续增强和固化传统产品的优势，同时新产品的推出也成为不少公司准备出击的“利器”，对于2013年我们充满期待，相信将会是更加精彩的一年，其中光纤激光器也将成为持续关注的亮点。
       
        2012年不管是在国内还是在国外的展会上，光纤激光器一直是人们关注的焦点。除了国际上IPG、SPI、GSI、JDSU、ROFIN、相干和TRUMPF等公司意外，国内包括国科世纪、中科梅曼、武汉锐科、苏州图森激光、杰普特、昂纳、创鑫激光、安扬激光等多家企业都进入光纤激光器领域。未来的激光市场将显得更加的拥挤，同时随着国内激光企业的发展，以后将直面国际光纤激光器公司的竞争。2013年随着GSI、ROFIN以及相干等公司对光纤激光器更加重视，必然会加剧光纤激光器市场的竞争，但是就目前的形势来看，IPG在2013年将继续保持较强的竞争力，其领先地位不会出现明显动摇。随着竞争不断加强，光纤激光器领域将会成为强者的舞台！以下对目前光纤激光器情况做一个简要介绍和分析。
      
        光纤激光器作为目前最为活跃的激光光源器件，是在EDFA技术基础上发展起来的技术，它是激光技术的前沿课题。

　　早在1961年，美国光学公司的E.Snitzer等就在光纤激光器领域进行了开创性的工作，但由于相关条件的限制，其实验进展相对缓慢。而80年代英国Southhampton大学的S.B.Poole等用MCVD法制成了低损耗的掺铒光纤，从而为光纤激光器带来了新的前景。

　　近期，随着光纤通信系统的广泛应用和发展，超快速光电子学、非线性光学、光传感等各种领域应用的研究已得到日益重视。其中，以光纤作基质的光纤激光器，在降低阈值、振荡波长范围、波长可调谐性能等方面，已明显取得进步，是目前光通信领域的新兴技术，它可以用于现有的通信系统，使之支持更高的传输速度，是未来高码率密集波分复用系统和未来相干光通信的基础。目前光纤激光器技术是研究的热点技术之一。

　　激光市场的竞争日益激烈。新技术、新应用以及现有技术的不断改进都在不断改变着市场的格局。诞生于60 年代，发展于90 年后的光纤激光器凭借着她的先天性优势不断地扩充自己的地盘，全面向光通讯、大功率激光加工、激光医学、生物技术扩张，特别是她在激光加工和光通讯方面的发展潜力，让业界叹为观止，这位市场的新宠或许会在未来的某一天取代传统激光器。

　　国际光纤激光器的主要生产厂家有IPG、SPI、GSI、JDSU、ROFIN和TRUMPF等公司。其中以IPG为代表，其光纤激光器占据着国际市场较大的市场份额。2012年在全球经济不景气的环境下，在刚刚结束的一个财季多数激光企业都出现了业绩下滑，但IPG公司业绩却继续保持着强劲的增长势头，TRUMPF也获得了大幅增长。由此可见，光纤激光器作为新兴的激光技术，越来越被人们所接受，充分展现了光纤激光器的竞争力。未来一段时间内光纤激光器仍将成为激光器领域的主流声音，成为各大激光企业的必争地。

　　2012年在全球经济低迷不振的大环境下，激光器制造商在“经济余震”中所经历的不确定性和担忧，在经济大衰退之后的几年内将依然存在。然而从长远销售预期来看，在很多几乎不受地域或者全球性经济衰退影响的领域，激光正在作为一种成熟的、对经济增长发挥重要作用的技术，呈现出上扬态势。尽管预计全球债务危机将会限制2013年的某些资本设备支出，但是激光器有望凭借“能实现制造自动化、提高效率、降低能耗，进而使企业在经济风暴中更具竞争力”的优势脱颖而出。

光纤激光器发展动向

　　1)德国DILAS一体化半导体工业激光系统以传导冷却半导体激光BAR条为基础，集成波长980nm，光纤400μm，功率高达500W 的模块。此系统采用水冷模式，具有完善的电源和控制系统，并通过24V接口控制。

　　500W@400μm的COMPACT系统使用QBH高功率光纤输出，光纤外包层几乎没有激光能量的损耗，是全光结构光纤激光器的理想泵浦源。在COMPACT系列中，输出功率不高于100W 的激光器系统可采用SMA光纤输出和全风冷结构。基于同样的结构，德国DILAS一体化半导体激光器系统CoMPACT系列可提供波长从640nm到2200nm的各种一体化半导体激光器系统。此外，COMPACT系统提供了5m金属铠装光纤、光学成像系统和激光安全指示灯。

　　2)美国StockerYale公司研制稀土光纤激光器OEM子系统。美国《军事与航空航天电子学》2009年4月12日报道：美国StockerYale公司正在为一种掺杂稀土光纤激光器(rare-earth—doped fiber laser)技术提供子系统设计和制作样机服务。

　　StockerYale公司将为这种光纤激光器交付一系列OEM子系统，其中包括用于种源放大的光纤预放大器(pre-amps)、高功率光纤放大器、调Q光纤激光器子系统、增益可调光纤激光器子系统、ASE光源、以及光纤激光器其他子系统。光纤中掺杂的元素包括铒、镱、钕、铥、以及其他稀土族元素。

　　3)美国Raydiance公司向海军交付先进飞秒光纤激光器。美国《西部防务》2009年4月21日报道：美国Raydiance公司曾经开发出了世界上第一台商用超快速激光器。2009年4月21日，该公司宣布向美国海军部交付了一台飞秒光纤激光器，其脉冲能量超过每个脉冲5OμJ，脉冲时间长达500飞秒，创造了1552nm人眼安全波长的世界纪录。这台激光器是Raydiance公司根据与美国海军海上系统司令部(NAVSEA)之间一份价值几百万美元的合同开发并制造的。

　　据Raydiance公司总裁斯科特·戴维森(Scott Davison)介绍：“这种高能激光系统的交付不但是本公司，而且也是超快激光器业界的一座里程碑，它将开启一系列新的防务和商业应用领域。我们的工程和制造团队已经证明了，他们可以利用本公司的核心Discovery平台技术来实现高脉冲能量，同时还能得到基于光纤的紧凑结构。我们视之为一项重大突破，它将推动紧凑光纤激光器产业向着毫焦级能量和千兆瓦峰值功率的性能迈进。”

　　传统的超快速系统造价昂贵、笨重，并且除了在受控实验室之外很难应用于其它环境。Raydiance公司利用软件控制、光纤结构和计算技术，实现了适用于制造环境和野外部署的坚固而紧凑的平台。为海军交付的这种高能系统所包含的技术可以应用于Raydiance公司即将推出的民用产品。

发展分析

　　目前，高功率光纤激光器技术所取得的进展与高亮度光纤耦合激光二极管的进步紧密相关。基于标准商用光纤、组件和976nm激光二极管，实现输出波长为1μm的千瓦级光纤激光器。人眼安全光纤激光器技术的发展，基于掺铥光纤和790nm泵浦激光二极管技术，工作在2μm时，可实现千瓦级光纤激光器 。

　　1)高功率激光二极管泵浦模块。激光二极管泵浦模块与光纤激光器问的常用接口是直径100~ 200pm的光纤尾纤，其典型的数值孑L径为0.12～ 0.22。这些二极管尾纤通常被接人光纤合束器，以进一步提高泵浦功率。

　　为了实现千瓦级的输出功率，光纤激光采用主振荡功率放大(MOPA)结构，这需要具有更高功率(大于200W)的泵浦模块。通过光学叠加和偏振耦合，可将多个单元(6～10个)耦合到单根直径为200μm、数值孔径为0．2的光纤中。例如，一个具有四个激光二极管阵列的976nm光纤耦合模块，能通过200μm的光纤实现超过200W 的功率输出。

　　2)1μm高功率光纤激光器。基于商用光纤、泵浦合束器以及泵浦激光二极管的千瓦级高功率MOPA系统，可以实现225W 的功率输出。六个泵浦模块的总功率为1．2kW，并被组合入一个锥形光纤束，然后泵浦一根掺镱(Yb)双包层光纤，该光纤直径为400μm，数值孔径为0．46。基于模块的高斜率效率泵浦，这种光纤激光器比较容易实现具有单模光束质量，超过lkW 的功率输出。

　　目前的千瓦级光纤放大器已在8GHz线宽下进行了测试，随着受激布里渊散射技术被应用到更高的功率水平，千瓦级光纤放大器很可能将实现单频线宽输出。例如，高亮度976nm二极管的电光转换效率约为45%，由此获得的放大器总的电光转换效率约为35%。

　　3)人眼安全光纤激光器。工作在人眼安全波段(波长约大于1．4μm)的高功率、高效率光纤激光器。目前，工作在2μm左右的掺铥(Tm)光纤激光器所取得的进展，已经使单个光纤激光器的输出功率接近1kw。

　　实现上述1kw 功率的关键在于：对泵浦掺铥光纤的790nm激光二极管进行优化，特别是要在较高的电光效率下实现所需的高功率和高亮度。例如，793nm的高亮度激光二极管的输出功率超过20W，耦合到直径为105μm的光纤中，电光效率高达超过40%。这种泵浦源加上Nufern公司有效的掺铥光纤技术(60%的斜率效率)，使人眼安全光纤激光器首次达到25%的(功率转换)效率。

　　这种泵浦技术与高效率掺铥光纤的最新进展相结合，已经使人眼安全光纤激光器技术达到25%的(功率转换)效率。

2012年光纤激光器继续增势喜人

　　除了通快以外，罗芬也在积极开展光纤激光器业务。罗芬2012年第四财季（截至2012年9月30日）的销售额比去年同期下滑了13%，降为1.47亿美元（年度销售额下降了10%），这主要是受到宏观材料加工疲软的影响，另外材料微加工和打标应用也带来了一些负面影响。罗芬在欧洲和亚洲的销售额出现下滑，但在北美却实现了增长。

　　罗芬看到了市场将持续疲软的迹象，其预计2012年最后一个自然季度，来自半导体、电子和机床行业的销售额在1.3-1.35亿美元之间。与此同时，罗芬计划在2013年优化其高功率光纤激光器产品线的成本结构，进一步提升竞争力。罗芬于2008年收购了Nufern公司及其光纤激光器产品。

　　除了光纤激光器产品外，罗芬还走了一些新兴技术的前沿。“一些新技术正在提升半导体激光器的光束质量，这让我们看到了直接半导体激光器市场的兴起。”罗芬公司技术总监Ulrich Hefter表示，“预计半导体激光器、光纤激光器和盘片激光器这三种不同的技术，将在很长的一段时间内共存。”

　　光纤激光器技术继续快速发展，无论是在低功率科研与超快领域，还是在高功率材料加工领域。“降低每瓦成本使工业生产过程更具成本效益，为激光器制造商带来了巨大压力。”法国CEOEOLITE System 公司CEO Philippe Metivier说，“这使得高功率光纤激光器市场的竞争空前激烈。”

　　IPG Photonics公司2012年第三自然季度（截至2012年9月30日）的总营收为1.56亿美元，比去年同期增长21%，甚至超过了Newport公司同期1.43亿美元的季度营收。在《财富》杂志评选的2012年增长最快的公司中，IPG排名第9位，其三年的平均年收入增长率为37%，利润率增长为100%——如此坚挺的数字，不仅显示了IPG公司的商业头脑，而且也证明了光纤激光器获得的成功。

　　“光纤激光器在全球范围内的销售额继续走俏，尤其是在北美。”IPG公司工业市场副总裁Bill Shiner表示，“汽车和电池企业正在中国建厂，并指定使用IPG的激光系统。帮助汽车制造商满足减排标准的高强度钢部件，推动了激光器市场的发展。高强度钢无法冲压，因此激光切割将大展身手。”Shiner也非常看好航天市场：“每架喷气式发动机引擎需要300万个精密孔用于冷却；相比于传统机械加工每秒2-3孔的钻孔能力，激光钻孔凭借每秒50孔的速度而在业内广受欢迎。”Shiner补充说。

2013年各大厂家角逐光纤激光器

　　虽然在2012年经济不景气的因素持续影响着激光行业，最直接的结果就是国际各大主流激光器生产商在过去的一个财季业绩都出现了明显的下滑，有的甚至超过两位数。反观光纤激光器，作为光纤激光器领头羊的IPG在2012年一直保持着高速的增长，这让其他激光器生产商分外眼红。为此在接下来的2013年，势必会加快光纤激光器的竞争。同时也有一些企业进入到光纤激光器领域：

　　1、藤仓欲进军光纤激光器

　　藤仓(中国)有限公司成立了新的光通信技术中心，将面向光通信建设、光部件工厂、大学、研究机关，实现熔接机和FTTH施工技术等方面的现地技术服务，来回馈广大购买藤仓产品的客户。光通信技术中心的成立时间是2012年的10月。

　　藤仓公司一直以来都与中国的光通信建设紧密相连，迄今为止在武汉、南京等地成立了6家经营光纤预制棒、光纤、光缆、光部件等产品的合资公司，对中国的光通信产业做出了贡献。而藤仓公司生产的熔接机，以其高可靠性、低损耗、简明的操作等特长得到了客户的认可，无论在中国还是在全球市场其占有率都遥遥领先。 公司预计今后会在光关联领域如光纤激光器、光纤传感器等各种各样的领域内谋求更大的发展。

　　2、器件商延伸产业链 昂纳进军光纤激光器领域

　　光网络产品仍然是昂纳最为核心的业务，但昂纳已经显示出向多元化经营转变的决心。在2011年年报中，昂纳执行总裁表示，除了向40G以及100G可调光通信产品继续发力外，还将考虑其他业务发展机遇。昂纳计划利用现有的技术平台，逐步融入邻近的市场，例如光纤激光器、光学辨别监测及自动化市场。

　　据昂纳2012年上半年财报，为持续提升光无源器件的研发实力并向周边领域进军，昂纳今年加大了研发投入，并计划在短期内在美国成立新研究所，加强开发新产品。上半年昂纳研发投入3330万港元，同比增长29.6%，占销售收入比重达到9.1%。其中薪金成本为1480万港元，同比增长86.9%，薪金的增长是昂纳提高了研发薪酬和新增研发人员包括新业务部分研发人员开销。

　　财报透露，昂纳仍然在在各个范畴内不断聘请专才，上半年成立了自动化部门和光纤激光器部门。昂纳已经聘一位新副总裁主管自动化设备分部的研发工作，此外，光纤激光器部分预计将在第四季度推出产品。昂纳表示这些业务日后将成为集团新的收入来源，并期望在未来五年，发展为多元化的高科技公司。

昂纳是中国最早做光无源器件的公司之一，前身是开发科技光通信部门。昂纳2000年刚成立时除了光无源器件，还有背投电视引擎和有线电视设备业务，随后几年昂纳逐步将这些业务剥离，成为纯粹的光器件公司，并于2010年在香港成功上市。上市两年后，昂纳开始以光器件技术平台为基础，向多元化业务进军。此时的多元化策略，已经与刚成立时的多元化业务截然不同。希望在下半年，我们能够看到昂纳推出的光器件之外的新产品。

　　IPG光纤激光器业绩大增，国际激光企业在2013年将更加重视光纤激光器业务：

　　3、罗芬看好光纤激光器

　　截止2012年9月30日，第四财季罗芬公司取得了1.475亿美元的销售额，与2011年同比下降了13%；净利润为5122万美元，占销售额的35%；2011年同期净利润为6027万，占比36%；网络利润为1006万，占比7%，2011年同期为1721万，占比10%。

　　罗芬公司行政总裁Gunther Braun表示：“在经济不景气的宏观条件下，能够取得这样的业绩已经是不错的了。其主要来源于机床、汽车、消费电子及医疗设备的需求推动。2013年公司将重点发展高功率光纤激光器项目，通过资产优化，节省开支，提高产品的竞争力。”

　　4、GSI集团出售激光品牌重点发展光纤激光器

　　近日，GSI集团宣布将其部分激光业务以7百万美元的价格，出售给深圳大族激光。

　　受宏观经济的影响，GSI集团积极采取应对措施，包括进一步的资产重组以及削减12家工厂的计划。本次出售的激光业务就是其中一项，为此GSI集团在过去的几个月间一直在寻找可靠的买家。

　　通过协议大族激光将获得GSI集团Baublys Control激光品牌的使用权，大族激光并没有购买GSI集团位于奥兰多的激光系统工厂。GSI集团也将该厂房分开出售，预期将以6百万美元的价格卖出。

　　为了实现集团的成功转型，GSI还在为其半导体业务寻找买家。GSI曾对医疗市场做过详细的调查，认为其有巨大的潜力。此次激光及半导体业务的出售，显示了GSI集团对于专注医疗行业的决心。

　医疗市场将是GSI集团未来“三大战略”其中一个，另外的两个是光纤激光器及激光扫描解决方案。GSI集团旗下的JK Laser公司已推出了千瓦级的光纤激光器，每年的销售业绩成数倍的增长。而激光扫描方面，本季度也取得了23%的高增长。

　　除了出售半导体业务，GSI集团还计划在最后的一个财季里，关闭位于加州的光学制造基地。通过业务的调整，GSI集团将更加巩固激光扫描业务的地位。

　　国内光纤激光器进步明显，但与IPG全面竞争还有待时日：

　　5、锐科推出国产4kW全光纤激光器 2013年有望量产

　　2012年11月15日，受数控机床专项办委托，湖北省科技厅组织专家在武汉召开了由武汉华工激光工程有限责任公司、锐科光纤激光器技术有限责任公司和华中科技大学完成的“4kW全光纤激光器”科技成果鉴定会，郑春白副厅长、成果处黎苑楚处长出席鉴定会。

　　“4kw全光纤激光器”项目系华工激光、锐科光纤和华中科技大学联合承担的“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项子课题。光纤激光器因体积小、效率高、光束质量好、节能环保等多方面的优势，被誉为第三代最先进的工业加工激光器，尤为重要的是，其光纤传输特性也保证了其可以很方便的跟机械手相衔接，实现柔性和智能化加工，是柔性加工装备的核心器件。

　　项目成果主要运用于飞机、船舶、汽车制造及军工领域，该成果的成功研发及产业化将彻底改变高功率光纤激光器依赖进口、核心技术和知识产权受制于国外的状况，为我国高功率数控激光加工系统嵌入“中国心”。