隨著以工業(yè) 4.0 位代表的新一輪科技革命和產業(yè)變革的興起，加快轉變經濟發(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力實現大躍升?！?/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)境給力國產研發(fā)

       從國內用戶的視角來看，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，占據了國內 80% 以上的市場份額，但國內供應商進步迅速，進口替代初露苗頭，這與高功率光纖激光器的國產替代前期特征十分相似。

       尤其在中美貿易開戰(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?！?/span>

     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，國內廠商至少有以下 4 方面優(yōu)勢：

（1）中國全球最大的 3C 產品的生產基地，超快激光高精度的特點，尤其適用于 3C 產品的制造，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，使得在眼球調節(jié)松弛狀態(tài)下， 光線進入眼球后屈光系統折射的焦點落 在視網膜之前。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， 使用傳統的機械加工方式效率和良品率很低，藍寶石現在已經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，超快激光器很有可能越來越成為工業(yè)的焦點。