2017年我国紫外激光器、超快激光器行业需求增长分析（图）

2017-10-09 05:50

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消费电子材料升级提速，紫外激光器需求增大

紫外激光器的输出波长在0.4μm以下，其特点是波长短、能量集中、分辨率高。红外或可见光通常靠产生集中局部的加热使物质熔化或气化的方式来进行加工，但这种加热会导致周围区域严重破坏，因而限制了边缘强度和产生小精细特征的能力，而紫外激光是通过直接破坏连接物质原子组分的化学键，这种将物质分离成原子的过程是一个“冷”过程，不产生对外围加热。另一方面，大多数材料都能有效吸收紫外光，从而可被用来加工红外光和可见光激光器加工不了的材料。

图：紫外激光器和红外激光器比较

手机边框/背板大量使用的金属材料（铝&不锈钢），金属材料在长波段时的吸收率非常低，随着波长的减小，吸收率增大，加工效率提升。故紫外激光器在加工金属材料时（尤其是表面处理工序）优势很大。另外紫外激光器采用冷加工形式，产生热量低，对硅、陶瓷、玻璃等脆性材料加工及精细加工领域也占据优势。

参考中国报告网发布《2017-2022年中国激光器件行业市场发展现状及十三五发展机会分析报告》

图：金属材料对激光吸收率与波长关系

今年苹果客户产品升级就大幅拉动了紫外激光器的市场需求，在金属中框表面处理、蓝宝石等脆性材料切割领域大量用到紫外激光设备。我们判断随着金属材质手机在国产机中渗透率提升+对玻璃、陶瓷灯脆性材料加工需求提升，对紫外激光器整体需求也呈上升态势。

微材料加工驱动超快激光器需求提升

超快激光器指的是激光脉冲频率“快”，属于脉冲激光器一种。有别于连续激光器，超快激光器拥有超短脉冲（皮秒甚至飞秒级），能以较低的脉冲能量获得极高的峰值光强：当脉冲能量以短于约100ps的时间尺度传输时，根据材料的不同情况会发生显著变化。随着脉冲峰值功率的增加，峰值强度急剧上升。例如，持续1ps的微焦级脉冲的峰值功率为1MW，

当它聚焦为5μm的光斑时，可产生约4×1012W/cm2的峰值强度，这足以剥离外层电子。同时，虽然材料表面在片刻间就变得非常热，但是离子在其加热或损伤底层材料之前就已经被烧蚀掉了，皮秒或飞秒激光脉冲能够从精细或易碎材料中无损去除非常薄的表层，非常适合脆性材料的表面加工。

目前超快激光器等先进技术已经开始逐步应用于蓝宝石、超薄超硬玻璃基板等脆性材料加工领域，使得脆性材料加工品质、效率得到了较大的提升。