隨著以工業(yè) 4.0 位代表的新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的興起，加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式也愈發(fā)成為時代任務。人民日報于 5 月 23 日刊文稱：“國際國內(nèi)形勢的變化對改革開放提出了新的更高要求。抓住機遇，讓改革之路走得更快、開放之門開得更大，就能以改革開放新突破推動社會生產(chǎn)力實現(xiàn)大躍升?！?/span>

一、超快激光器概述

       超快激光是精密加工領域新一代主流技術：超快激光器是輸出激光的脈沖寬度在皮秒（10-12 秒）級別、或小于皮秒級別的脈沖激光器，根據(jù)輸出激光的脈寬不同，超快激光器又可分為皮秒激光器、飛秒激光器、阿秒激光器等。超快激光是能量激光領域最重要的技術方向之一，作為一種新興的材料加工技術手段，在加工精度方面有著顯著優(yōu)勢。

       隨著技術的逐漸成熟和成本不斷下降，超快激光市場有望在未來幾年迎來爆發(fā)。應用場景不斷落地，市場快速增長： 超快激光是激光行業(yè)增長最快的細分領域之一，未來有望廣泛的應用于醫(yī)療生物、航空航天、消費電子、照明顯示、能源環(huán)境、精密機械等行業(yè)。由于特性的不同，高功率連續(xù)激光器、非超快的脈沖激光器和超快激光器在下游應用領域上有較大差別。

• 高功率連續(xù)激光器（以及準連續(xù)激光器）：主要應用于金屬材料的切割、燒結、焊接、表面熔敷、打孔、金屬 3D 打印等。

• 非超快脈沖激光器：非金屬材料的打標、硅材料的加工、金屬的表面雕刻、金屬表面清洗、金屬的精密焊接、金屬的微加工等。

• 超快激光器：玻璃、PET 及藍寶石等透明材料和硬脆材料的切割和焊接、精密打標、眼科手術、材料的微觀鈍化及刻蝕等。

      從用途來看，高功率連續(xù)激光器和超快激光器幾乎不存在相互替代的關系，然而非超快脈沖激光器的下游應用與連續(xù)激光器和超快激光器都分別有一些重合，這意味著超快激光器擁有一條不同的跑道。

二、競爭格局初步明朗，客觀環(huán)境給力國產(chǎn)研發(fā)

       從國內(nèi)用戶的視角來看，超快激光器的供應商可分為兩類：一類是以通快、相干、NKT、光譜物理等為代表的海外激光器廠商，另一類是近幾年快速追趕的國內(nèi)廠商， 如華日、英諾、安陽、貝林等。目前基本的競爭態(tài)勢是， 國外激光器廠商在市場和技術上占有先發(fā)優(yōu)勢，占據(jù)了國內(nèi) 80% 以上的市場份額，但國內(nèi)供應商進步迅速，進口替代初露苗頭，這與高功率光纖激光器的國產(chǎn)替代前期特征十分相似。

       尤其在中美貿(mào)易開戰(zhàn)之后，人民日報發(fā)表評論稱：“美國嚴格限制向我國出口技術， 雖然會給我們帶來困難，但我國已具備進一步提升創(chuàng)新能力的基礎和條件，可以發(fā)揮制度優(yōu)勢和市場優(yōu)勢，在關鍵核心技術創(chuàng)新上取得突破。”

     結合客觀背景，由已知的條件中，我們可以得出，相比海外的超快激光器制造商，國內(nèi)廠商至少有以下 4 方面優(yōu)勢：

（1）中國全球最大的 3C 產(chǎn)品的生產(chǎn)基地，超快激光高精度的特點，尤其適用于 3C 產(chǎn)品的制造，不消多時，中國將是超快激光器最大的應用市場；

（2）中國擁有全球最完整的工業(yè)體系：經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國形成了從上游材料到下游應用的完整工業(yè)體系， 為超快激光器的產(chǎn)業(yè)化提供了良好的土壤；

（3）高端人才的回流：在激光行業(yè)，高端人才的回流在加速，這為超快激光的技術突破打下了人才基礎。

（4）政策支持，激光技術一直位列國家號召扶持的高新技術名單之中。超快激光器的國產(chǎn)化過程與高功率 激光器有著很大的相似性，隨著超快激光應用場景不斷成熟落地，有望復制高功率光纖激光器進口替代的道路。

三、消費需求多樣化，市場前景可期

      超快激光精密加工有兩大特點。一是“冷加工”。傳統(tǒng)的激光加工術（包括納米激光）往往會使金屬、玻璃等加工原材料受熱熔化。皮秒（一皮秒等于 1000 飛秒）和飛秒激光產(chǎn)生的局部高溫可達 6000 攝氏度，比太陽表面溫度還高， 受作用材料表面來不及產(chǎn)生熱擴散就被直接汽化。二是“超精細”。超快激光能夠聚焦到超細微空間區(qū)域，同時具有極高峰值功率和極短的激光脈沖，加工時切面整齊、無微裂紋、無材料損傷、無熔融區(qū)域。

     超快激光器，憑借自身特殊的優(yōu)勢， 越來越多地應用于以下行業(yè)之中：

1. 醫(yī)療美容：超快激光一般用于眼科醫(yī)療手術設備和美容儀器。飛秒激光 被用于近視手術，近視患者的眼軸大于正常眼軸，使得在眼球調(diào)節(jié)松弛狀態(tài)下， 光線進入眼球后屈光系統(tǒng)折射的焦點落 在視網(wǎng)膜之前。飛秒激光手術除去眼軸維度上多余的肌肉，使光線落點的距離 恢復正常。飛秒激光手術準確、安全、 穩(wěn)定、手術時間短、舒適性高等優(yōu)點， 已經(jīng)成為當前最主流的近視手術治療手段之一。在美容方面，超快激光可用于去除色素和原生痣、去除紋身等，也可以用來改善肌膚的衰老情況，其應用“光子嫩膚”在市場上極受女性青睞。

2. 消費電子：超快激光適用于消費電子制造過程中的硬脆透明材料加工、 薄膜加工、精密打標等。納秒紫外激光 和超快激光是目前切割藍寶石的主要技術手段，超快激光的加工效果比紫外納秒激光更好。藍寶石的硬度高，脆性大， 使用傳統(tǒng)的機械加工方式效率和良品率很低，藍寶石現(xiàn)在已經(jīng)廣泛的應用于智能手表、手機攝像頭蓋板、指紋模組蓋板等，帶給超快激光極大的市場機遇。 此外，攝像頭模組、指紋模組使用的加 工方式，也以納秒和皮秒激光為主。未來柔性手機屏（可折疊屏）的切割、及對應的 3D 玻璃鉆孔，超快激光也極大可能地會成為主流解決方案。

3. 顯示照明：超快激光在顯示照明領域的應用主要是指 LED 晶片的劃線和切割，這也是超快激光適合硬脆材料加工的又一例證，超快激光加工的截面平整度高，崩邊顯著減少，效率和精度都大大提升。

4. 航空航天：為提高渦輪葉片的性能和使用壽命，進而提高發(fā)動機的性能， 需要采用氣膜冷卻技術，這對氣膜孔加工技術提出了極高的要求，2018 年西安光機所開發(fā)出國內(nèi)最高單脈沖能量的 26 瓦工業(yè)級飛秒光纖激光器，并研制出系列化超快激光極端制造裝備，實現(xiàn)了航空發(fā)動機渦輪葉片氣膜孔的“冷加工”突破，填補了國內(nèi)空白，這種加工方法較電火花加工等方法精度更高，成品率大大提升。

寫在最后

      截至目前，超快激光器市場仍以依賴國外進口為主， NKT、MKS、通快、相干等技術優(yōu)勢明顯，但價格較貴。 NKT 是全球光纖超快激光器的領導者，歷史悠久；MKS 收 購Femtolaser 和 HighQ 后，超快激光器實力大增；通快則是通過收購大通激光、Amphos 等超快激光器公司，成為全品類激光器齊全的供應商；相干則通過收購 Lumera、Raydiance、Filaser 成為全球超快激光器領導者。

      2019 年 6 月 5 日晚，銳科激光官方微信發(fā)文稱，完成對國神光電 51% 的股權收購，成為國神光電的控股股東， 這意味著國產(chǎn)激光器龍頭企業(yè)銳科激光正式涉足超快激光領域。

而早在三月慕尼黑光博會期間，銳科激光曾發(fā)布公告稱，擬與國神光電科技（上海）有限公司就技術、產(chǎn)品等開展合作，雙方正在對銳科激光擬通過自有或自籌資金收購周士安、胡雪原等 9 位股東部分股權事項進行洽談。同期， 銳科激光與國神光電聯(lián)合設計推出的，主要應用于 3C 行業(yè)、 5G、OLED 及醫(yī)療、精密材料微加工領域的三款超快激光器：100 W 紅外皮秒激光器、20 W 紫外皮秒激光器和 20 W 紅外飛秒激光器，也是奪得了眾多參展人員的眼球。隨著銳科激光的加入布局，更是意味著超快激光的發(fā)展前景愈發(fā)明朗。

      超快激光器的國產(chǎn)化過程與高功率激光器一定程度上具有極大的相似性，隨著超快激光應用場景不斷成熟落地，有望復制高功率光纖激光器進口替代的道路。憑借市場空間大、 技術壁壘高的特質(zhì)，超快激光器很有可能越來越成為工業(yè)的焦點。