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2019-2020年超快激光器应用前景咨询报告

产业深度 | 产业深度分析 2019/11/11 14:04

       CPA 技术的发明是超快激光发展的里程碑。1960 年代,调 Q 和锁模技术相继出现,并被应用于提高脉冲激光器的能量峰值,后来自锁模技术也被提出,脉冲激光器一度进入了快速发展阶段。不过利用调 Q 和锁模技术得到的脉能量冲峰值,受到激光元器件自身承受能力的限制,这导致到 1980年代,脉冲激光器的脉冲功率提高遇到了瓶颈。目前调 Q 技术和锁模技术已广泛的应用到工业激光器中,但比较难以稳定的获得飞秒及以上级别的脉冲激光。市面上基于调 Q 技术和锁模技术的脉冲激光器已经比较多,无论是固体激光器、气体激光器(CO2 激光器)、还是光纤激光器等,对这两种技术的应用都已比较成熟。相干、通快、光谱物理、IPG、锐科激光、创鑫激光、杰普特等国内外激光器,均有众多型号的调 Q+锁模的脉冲激光器产品,这些激光器多为纳秒或毫秒激光器。1980 年代 CPA(啁啾)技术的发明,使脉冲激光器突破了脉冲峰值功率的瓶颈,脉冲激光真正进入了超快激光的时代,这也是目前超快激光器中应用最多的技术。

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                                                     图表 1:脉冲激光实现技术的发展

新知达人, 2019-2020年超快激光器应用前景咨询报告

    超快激光凭借其独特的“冷”加工优势,在多种激光加工及应用领域表现出色。在未来可能广泛应用于材料加工、消费电子、医疗美容、光伏能源、航空航天、精密测量等高新技术领域。全球超快激光市场蓬勃发展。根据 Mordor Intelligence 统计,2018 年全球超快激光市场价值 33.7 亿美元,预计到 2024 年将达到 128.2 亿美元,CAGR 为 25.02%。其中亚洲和欧洲市场将是市场增速最快的区域,潜在市场可观。

                                                           图表 45:2018-2024年全球超快激光器规模预测

新知达人, 2019-2020年超快激光器应用前景咨询报告

       当前全球超快激光市场由海外超快激光厂商主导,既包括传统的激光行业巨头,例如德国通快,美国相干,美国 IPG,丹麦 NTK 等;也包括诸多专精于超快激光技术的后起之秀,例如法国 Amplitude,美国 MXR,美国 IMRAAmerica 等。国内市场而言,当前大部分产品仍旧依靠进口。国内激光厂家也纷纷投入到超快激光研发中来,既包括大族激光这样的龙头企业,也包括像华日激光、国神光电等一批海归人才创办的高新技术企业。

     中国传统制造业正面临深度转型和升级,激光技术在消费电子、新型显示、激光内雕、生物医疗等领域获得了越来越多的应用,这些新的需求对激光加工精细度的要求变得更加苛刻。超快激光加工技术与传统激光技术相比具有很多优点,加工精度高,应用范围广泛,无明显热效应。我国超快激光器行业处于快速成长阶段,国内龙头企业开始展开在超快激光领域的布局,有望较快占领国内市场并实现出口,拉动相关公司业绩。

正文目录

1、超快激光:诺奖加持,行业新宠

1.1、诺奖揭晓,CPA  技术荣膺

1.2、CPA技术突破瓶颈,超快激光成行业新秀

2、超快激光技术解析

2.1、激光原理分析

2.2、超快激光概述

2.3、技术革新

2.4、CPA技术

3、超快激光应用分析

3.1、超快激光独特优势

3.2、超快激光应用领域不断扩展

3.2.1、超快激光在消费电子领域的应用

3.2.2、超快激光在医疗美容领域的应用

3.2.3、超快激光在航空航天领域的应用

3.2.4、超快激光在光伏能源领域的应用

3.2.5、超快激光在精密检测领域的应用

3.2.6、超快激光在显示照明的应用

4、超快激光产业状况分析

4.1、全球超快激光市场规模

4.2、我国超快激光市场规模

4.3、超快激光产业格局

4.4、海外主要公司分析

4.4.1、德国通快

4.4.2、美国IPG

4.4.3、美国相干

4.4.4、丹麦NTK Photonics

4.4.5、美国MKS

4.4.6、Amplitude

4.4.7、Clark-MXR

4.4.8、EKSPLA

4.4.9、IMRAAmerica

4.4.10、LaserQuantum

4.4.11、MenloSystems

4.5、我国主要公司分析

4.5.1、华中激光产业带

(1)、华日激光

(2)、安扬激光

(3)、虹拓新技术

(4)、锐科激光

4.5.2、珠三角激光产业带

(1)、大族激光

(2)、盛雄激光

4.5.3、长三角激光产业带

(1)、贝林激光

(2)、诺派激光

(3)、国神光电

(4)、朗研光电

4.5.4、环渤海激光产业带

(1)、卓镭激光

(2)、国科世纪激光

(3)、凯普林激光

5、我国超快激光投资展望

5.1、产业发展前景

5.2、核心部件国产化

5.3、产业投资机遇

5.4、投资风险

5.5、发展趋势

 

图表目录

图表 1:脉冲激光实现技术的发展

图表2:啁啾脉冲放大(CPA)原理示意图

图表3:激光发展史重要节点一览

图表4:激光器工作原理示意图

图表5:激光器分类

图表6:激光器按照输出形式分类及应用领域

图表7:不同种类激光器输出波形示意图

图表8:热影响与激光脉宽的关系

图表9:物质微观体系中各瞬态现象的时间尺度

图表10:毫秒激光切割玻璃示意图

图表11:飞秒激光切割玻璃示意图

图表12:飞秒、皮秒、纳秒激光对玻璃钻孔的边缘圆整度

图表13:超快激光发展关键技术节点

图表14:激光强度的演化历程

图表15:创鑫激光新一代20W 声光调Q脉冲光纤激光器

图表16:CPM染料激光器结构

图表17:首次CPA技术的实验光路图

图表18:CPA 结构的示意图

图表19:长脉冲激光加工过程

图表20:飞秒脉冲激光加工过程

图表21:超快激光加工与长脉冲激光加工特点对比

图表22:高功率连续激光器、非超快脉冲激光器、超快激光器的价格对比示意图

图表23:2015-2019 年国产紫外激光器销售数量及预测(台)

图表24:纳秒(a)和飞秒(b) 激光对钢片的加工

图表25:超快激光器主要的下游行业

图表26:2018 年6月6日大族自主研发柔性 OLED  激光切割机正式投产

图表27:超快激光在消费电子领域的应用

图表28:超快激光应用于手机全面屏切割产线

图表29:手机指纹模组的加工

图表30:3D玻璃钻孔

图表31:AMOLED屏幕生产流程和使用激光加工的环节

图表32:正常视力者与近视患者眼轴距离的不同

图表33:飞秒激光治疗眼科手术

图表34:心脏支架的超精密切割

图表35:超快激光用于美容

图表36:经激光斜孔加工后的发动机叶片

图表37:经飞秒激光清洗的航空滤网

图表38:航空发动机涡轮叶片气膜孔的“冷加工”

图表39:超快激光加工碳纤维

图表40:CIGS 薄膜模组制程

图表41:飞秒激光钙钛矿薄膜太阳能电池精密加工设备

图表42:飞秒激光加工的三维锂电池

图表43:透视式太赫兹时域光谱系统

图表44:超快激光应用在LED 划片中的效果图

图表45:2018-2024年全球超快激光器规模预测

图表46:超快激光全球各区域增长率预测

图表47:2015-2020年中国超快激光器市场规模及增速

图表48:全球超快激光企业成立时间表及收购关系

图表49:其他的收购事件

图表50:国内主要的超快激光生产厂家

图表51:通快(TRUMPF)公司在超快激光领域的收购事件

图表52:通快TruMicro5000超快激光器

图表53:通快TruMicro5000超快激光器切割应用

图表54:TRUMPF主营业务收入及增速

图表55:TRUMPF净利润及增速

图表56:TRUMPF毛利率与净利率

图表 57:TRUMPF公司主要产品

图表58:TRUMPF分业务收入占比

图表59:2012-2018年TRUMPF经营数据

图表60:IPG分产品收入占比

图表61:IPG主要产品

图表62:IPG绿光飞秒脉冲激光器

图表63:IPG光纤泵浦锁模激光器

图表64:Coherent主营业务收入及增速

图表65:Coherent净利润及增速

图表66:Coherent毛利率与净利率

图表67:Coherent分业务营业收入占比

图表68:Coherent主要产品

图表69:Coherent产品分应用场景收入构成

图表70:相干(Coherent)公司在超快激光领域的收购事件

图表71:相干HyperRapid  皮秒激光器

图表72:相干Monaco工业飞秒激光器

图表73:2018年Coherent收入地区分布

图表74:NKTPhotonics

图表75:NKTPhotonics营业收入

图表76:NKTPhotonics 毛利率与净利率

图表77:NTKPhotonics ONEFIVE ORIGAMI HP超快激光器

图表78:NTKPhotonics ONEFIVE ORIGAMI超低噪音飞秒激光模块

图表79:MSK在超快激光领域并购史

图表80:光谱物理Element超快激光器

图表81:光谱物理公司超快激光器发展史

图表82:Amplitude公司获奖情况

图表83:AmplitudeGoji飞秒激光器

图表84:Amplitude专门用于科研的 Pulsar PW超强超快激光

图表85:Clark-MXRMagellan HE 超快激光器

图表86:Clark-MXRCPA-Series蓝宝石超快激光器

图表87:EKSPLA公司发展历史

图表88:EKSPLAPL2210 二极管泵浦皮秒激光器

图表89:EKSPLAUltraFlux 可调波长飞秒激光系统

图表90:IMRAAmerica Femtolite 超快激光器

图表91:FD 系列飞秒激光器

图表92:LaserQuantum venteon OPCPA 飞秒激光器

图表93:LaserQuantum helixx飞秒激光器

图表94:MenloSystems YLMO飞秒镱激光器

图表95:MenloSystems C-Fiber飞秒激光器

图表96:中国四大激光产业集中带

图表97:Olive小功率皮秒级超快激光器

图表98:Erai-10飞秒脉冲光纤激光器

图表99:FemtoYL-Green工业绿光飞秒激光器

图表100:飞秒光纤激光器应用于金属炫彩

图表101:掺镱飞秒光纤激光器TCR-1060

图表102:掺铒飞秒光纤激光器TCR-780

图表103:大族激光Draco系列全光纤皮秒激光器

图表104:皮秒激光微细加工系统

图表105:脆性材料皮秒激光微细切割系统

图表106:20W飞秒红外激光器

图表107:Amber系列皮秒激光器

图表108:Rainbow1064超快光纤激光器

图表109:激光晶圆切割

图表110:皮秒光纤激光器

图表111:飞秒激光器

图表112:XfiberElite  超快激光器

图表113:ErFiberPro超快激光器

图表114:BLAZER-20  皮秒系列激光器

图表115:ALICE-PS系列皮秒激光器

图表116:皮秒激光器

图表117:IC器件切割

图表118:2015-2018年国产超快激光器销售数量(台)

图表119:超快激光器企业经营数据

图表120:飞秒激光器结构示意图

图表121:高端激光器芯片类型及供应商

图表122:安扬激光所生产的光子晶体光纤HC-PCF-01

图表123:国内外超快激光核心零部件供应商


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