全球首個可重配置自組織激光器問世，并即將實現(xiàn)工業(yè)化量產(chǎn)

激光器——能發(fā)射激光的裝置。1954年制成了第一臺微波量子放大器，獲得了高度相干的微波束。1958年A.L.肖洛和C.H.湯斯把微波量子放大器原理推廣應(yīng)用到光頻范圍，1960年T.H.梅曼等人制成了第一臺紅寶石激光器。1961年A.賈文等人制成了氦氖激光器。1962年R.N.霍耳等人創(chuàng)制了砷化鎵半導(dǎo)體激光器。以后，激光器的種類就越來越多。按工作介質(zhì)分，激光器可分為氣體激光器、固體激光器、半導(dǎo)體激光器和染料激光器4大類。近來還發(fā)展了自由電子激光器，大功率激光器通常都是脈沖式輸出。

激光的英文laser 這個詞是由最初的首字母縮略詞LASER演變而來，LASER的意思是“受激輻射光放大器”英文的單詞的縮寫簡略。激光技術(shù)中的關(guān)鍵概念早在1917年愛因斯坦提出“受激輻射”時已經(jīng)開始建立起來了，激光這個詞曾經(jīng)飽受爭議;Gordon Gould是記載中第一個使用這個詞匯的人。1953年，美國物理學(xué)家查爾斯·哈德·湯斯和他的學(xué)生阿瑟·肖洛制成了第一臺微波量子放大器，獲得了高度相干的微波束。1958年，C.H.湯斯和A.L.肖洛把微波量子放大器原理推廣應(yīng)用到光頻范圍。1960年，T.H.西奧多·梅曼制成了第一臺紅寶石激光器。1961年，伊朗科學(xué)家A.賈文等人制成了氦氖激光器。1962年，R.N.霍耳等人創(chuàng)制了砷化鎵半導(dǎo)體激光器。2013年，南非科學(xué)與工業(yè)研究委員會國家激光中心研究人員開發(fā)出世界首個數(shù)字激光器，開辟了激光應(yīng)用的新前景。研究成果發(fā)表在2013年8月2日英國《自然通訊》雜志上。

7月19日電，通過模仿生命系統(tǒng)的特征，自組織激光有望帶來用于傳感、計算、光源和顯示器的新材料。據(jù)近日《自然·物理》雜志發(fā)表的一項研究，英國倫敦帝國理工學(xué)院和倫敦大學(xué)學(xué)院的研究人員展示了第一個自發(fā)自組織激光設(shè)備，它可以在條件變化時重新配置。這項創(chuàng)新將有助于開發(fā)能更好地模仿生物特性的智能光子材料，如響應(yīng)性、適應(yīng)性、自我修復(fù)和集體行為。

激光在工業(yè)制造、生物醫(yī)療、科研、軍事等諸多領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用，而激光器作為發(fā)射激光的核心裝置，被稱為激光加工設(shè)備的“心臟”。

隨著裝備制造、消費電子、新能源等領(lǐng)域?qū)す馄鞯男枨蟛粩嘣鲩L，近年來我國激光器市場規(guī)模保持穩(wěn)定增長。在中國制造業(yè)從低端邁向中高端的進程中，智能制造和精密制造成為未來發(fā)展趨勢和轉(zhuǎn)型關(guān)鍵，這也對光纖激光產(chǎn)業(yè)提出了更苛刻的要求。

公大激光創(chuàng)始人張帆從2004年開始接觸并研究光纖激光器，他判斷，隨著未來智能制造往更精密、更細分化的方向發(fā)展，窄脈沖(納秒、皮秒和飛秒)和短波長(綠光和紫外)將是未來光纖激光器的兩大技術(shù)趨勢。

在窄脈沖領(lǐng)域，已有眾多企業(yè)布局研發(fā)超快激光器，競爭激烈，而短波長領(lǐng)域則相對空白。在當前國內(nèi)的光纖激光器市場，波長較長的紅外光源是更為常見的選擇，例如新興的新能源行業(yè)中銅材料的精密焊接，使用的主流設(shè)備是大功率紅外光纖激光器。

但相比于紅外波段，使用綠光則是看中其穩(wěn)定性高、能量集中、電光轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點，焊接銅的效率更高且?guī)缀鯚o飛濺。除了在部分場景下將逐步替代紅外光纖激光器，短波長光纖激光器在鋰電、光伏、半導(dǎo)體等領(lǐng)域也具備廣闊的新增應(yīng)用場景。張帆認為短波長激光器將迎來巨大的市場機會。

此外，隨著工業(yè)生產(chǎn)的大規(guī)模化和加工工藝的提升，下游應(yīng)用商對光纖激光設(shè)備的功率要求也必將上升。要跟上高端工業(yè)的發(fā)展步伐，激光設(shè)備的“心臟”亟需升級?；诖?，公大激光明確專注研發(fā)高功率短波長的光纖激光器。

據(jù)張帆介紹，目前公大激光已推出涵蓋從連續(xù)、準連續(xù)到納秒、皮秒等一系列綠光光纖激光器產(chǎn)品，包括高功率100-500W連續(xù)單模綠光光纖激光器、高功率100-500W準連續(xù)單模綠光光纖激光器、50-100W亞納秒脈沖綠光光纖激光器和10-30W超快綠光光纖激光器等。

無論是高功率還是短波長，都是近年來國內(nèi)光纖激光器性能競爭的主戰(zhàn)場，同時也存在較高的技術(shù)門檻。得益于此前多年的高校研究以及軍工項目經(jīng)歷，帶著長期積累的技術(shù)理論沉淀，張帆決定將公大激光落地激光產(chǎn)業(yè)應(yīng)用最前沿、對市場應(yīng)用最敏感的城市之一——深圳，以實現(xiàn)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化。

如今，公大激光已經(jīng)形成從底層材料的自研，到器件的匹配設(shè)計開發(fā)，再到基于底層材料和器件對整個激光器的系統(tǒng)級設(shè)計的全鏈條自研技術(shù)能力，并獲得15項已授權(quán)專利，構(gòu)建起堅實的技術(shù)壁壘。

不同于已經(jīng)爆發(fā)并形成百億級規(guī)模的紅外激光器市場，綠光激光器的發(fā)展還處于萌芽階段，商業(yè)化進程較慢。因此，除了研發(fā)產(chǎn)品，公大激光的另一項重點任務(wù)是開拓高功率短波長激光器的應(yīng)用市場，與市場共同成長。

公大激光基于對行業(yè)的認知輸出標品，而要真正將新型高端激光器落地到場景中，還需要結(jié)合具體需求調(diào)整參數(shù)，找到滿足終端應(yīng)用的契合點。張帆介紹，例如在電池極耳切割行業(yè)，正極材料多用機械刀切割，但切割效果并不好;而公大激光的綠光激光器切割效果雖好，效率卻不如機械刀，需要配合客戶需求調(diào)整功率或參數(shù)，最終提供優(yōu)于機械刀的解決方案。

近日，深圳公大激光有限公司(下簡稱公大激光)宣布完成近億元A輪融資，投資方為中芯聚源和華創(chuàng)資本。本輪融資將用于高功率綠光和紫外光纖激光器產(chǎn)線建設(shè)，千瓦級綠光和超快紫外光纖激光器研發(fā)、生產(chǎn)以及市場拓展。

智能激光器光源制造商公大激光一家專注于中高功率短波長(綠光和紫外)全光纖激光器的研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用方案的激光器公司，公司創(chuàng)始團隊擁有十六年光纖激光器研發(fā)和應(yīng)用經(jīng)驗，開發(fā)過多種類型高功率光纖激光器，致力于為本土與國際激光設(shè)備廠商提供性能優(yōu)越的激光器解決方案，產(chǎn)品和系統(tǒng)方案可廣泛應(yīng)用光伏薄膜電池，新能源電池，半導(dǎo)體材料和芯片、非金屬增材制造SLA等行業(yè)。

據(jù)悉，公大激光已完成了核心產(chǎn)品“30-500W亞納秒綠光激光器”，“100-500W連續(xù)綠光激光器”“200-1000W紅外納秒脈沖光纖激光器”和“超小型化便攜式手持焊用激光器”等多款產(chǎn)品的研發(fā)轉(zhuǎn)產(chǎn)，并即將實現(xiàn)工業(yè)化量產(chǎn)。

據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院的《2021中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》數(shù)據(jù)顯示，2021年我國的激光器市場規(guī)模約為129億美元，同比上升18.24%。

公大激光創(chuàng)始人張帆表示：我國光纖激光器與國外相比還有5-10年的差距，但并非難以望其項背。綠光激光器于幾年前就已實現(xiàn)商業(yè)落地，應(yīng)用于激光摻雜、激光開槽、單晶硅和多晶硅加工等工序，但主流設(shè)備是美國IPG的納秒脈沖綠光激光器。對標國際前沿技術(shù)，公大激光不斷推出更高功率的500W連續(xù)綠光、500W準連續(xù)綠光等新產(chǎn)品，推動實現(xiàn)高功率綠光激光器的國產(chǎn)化。

華創(chuàng)資本合伙人陳歡表示：公大激光研發(fā)的中高功率短波長綠光和紫外光纖激光器在國內(nèi)實現(xiàn)了相關(guān)領(lǐng)域的突破，并已實現(xiàn)量產(chǎn)，在半導(dǎo)體、光伏和鋰電等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。張帆博士在中高功率激光器領(lǐng)域有近20年的研發(fā)經(jīng)歷，不僅有很強的技術(shù)研發(fā)能力，而且非常關(guān)注具體的產(chǎn)品化和工業(yè)化量產(chǎn)，得到下游客戶的認可。我們非常看好公大激光的產(chǎn)品未來在先進制造、精密加工領(lǐng)域的巨大市場潛力。