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伴随着激光技术发展的脚步一道成长
——访通快集团激光/电子技术副总裁彼德·莱宾格先生
材料来源:激光世界           录入时间:2010-7-23 11:42:37

自从1960年世界上第一台激光器问世到现在,激光技术的发展已经走过了50年的历程。在这50年的发展过程中,激光技术取得了巨大的进步:输出波长越来越多,输出功率越来越高,光束质量也越来越好......在激光技术的发展过程中,随之也涌现出了一些优秀的激光公司,伴随着激光技术历史的发展脚步而共同成长,通快就是其中一家。值此激光技术发展50周年之际,《激光世界》的友好媒体德国 《Betriebsleiter》(《企业家》)杂志有幸采访到了通快集团激光/电子技术副总裁彼德·莱宾格先生,并授权本刊转载相关采访内容,与中国的广大读者共同分享通快在激光技术发展历史河流中撷取的朵朵浪花。

 重要里程碑

通快集团成立于1923年, 到目前已经有八十多年的历史。在过去的40年中,通快在激光技术领域取得了一系列具有里程碑意义的重要成就。首先是在激光器方面取得的成就,这不仅包括固体激光器,还包括 CO2激光器。莱宾格说:“众所周知,通快以提供精良的激光加工设备而著称业界。最初,我们是通过外购一台激光器并将其集成到在通快的冲压机中,这样通快的第一台激光器与冲压机相结合的机械就诞生了。1979年,通快首次使用这台机器切割薄板轮廓,但是这台机器中使用的激光器远远没有达到工业使用标准,因此在1981年,通快决定自主研发激光技术。1985年,通快推出了首台可以在工业领域广泛运用的CO2激光器。随后,随着通快在该领域的不懈努力,其提供的CO2激光器的功率范围能达到1~20kW,这些产品主要应用于板材切割以及各种焊接应用中,比如重工业领域。”

1985年,通快针对固体激光器进行的激光光缆研发,可以算是其发展历程中的第二个里程碑。这项技术得固体激光器能够比CO2激光器输出更短的波长,从而能够通过玻璃纤维传输。这样,用户就能够很容易地将激光光束传输到各个加工点,大大增加了实际应用的灵活性。此外,通快在激光器中附加的光束分离功能,能将激光束传递到多个地点同时使用,这又进一步增加了激光技术应用的灵活性,这也加速了固体激光器自19世纪80年代以来作为标准工业设备的广泛普及。

  1999年,通快引入了碟片激光器TruDisk系列,这堪称通快在发展历程中再次迈出的崭新一步。碟片激光器由于晶体很薄,故而具备冷却速度快、散热性能好、光束转换效率高、光束质量好、运作成本低等诸多优点,非常适合大功率激光应用,其应用领域包括切割、深度焊接、复合焊接、细微焊接等。与旧一代灯泵浦的固体激光器产品相比,碟片激光器的能源利用率提高了数倍。莱宾格表示,“通快于去年推出的最新一代碟片激光器,其提供的功率已经到达16kW,这将为很多高功率应用提供更好的激光解决方案。”

 在莱宾格看来,对通快的发展产生重要意义的第四座里程碑就是通快对半导体激光器的自主研发。半导体激光器将对激光技术的未来产生非常重要的意义。通快于2002年通过企业并购行为在半导体激光器技术领域拥有了独家技术,随后,通快对半导体激光器技术开始了更加深入研发工作。半导体激光器输出光束的直接应用是目前业界关注的一个热点,但是较差的光束质量成为了限制其直接应用的一个瓶颈,这也使得半导体激光器的光束质量和系统效率成了两个不可兼得的目标。而通快采用全新设计理念的TruDiode半导体激光器,在光束质量和系统效率方面都获得了大幅提升。TruDiode使半导体激光器能直接应用于工业深度焊接等应用领域,半导体激光器未来的道路变得更加明朗。而且,半导体激光器也是目前的一些激光器产品,如碟片激光器和光纤激光器的核心部件。

工业激光技术的未来

莱宾格认为,工业激光技术的未来一片光明,并且它的鼎盛时期尚未到来。随着每瓦激光功率的投资成本下降,使得激光技术在各种各样的工业应用越来越有吸引力;同时,激光技术的能源利用率也在不断提高,使用激光技术也是节能环保的大势所趋。

目前,激光器的种类日益繁多,提供的输出波长、脉冲频率、功率等也具有更多的选择性,可以满足用户更多的工业应用需求。针对不同的工业应用,市场已经有各自适用的激光器产品供用户选择。同时,可调谐激光器的出现,也增加了激光技术适用的灵活性。

基于激光技术的应用优势和市场的应用潜力,目前很多专业的工业激光技术供应商都已经发展成为了国际化企业,通快就是其中一家。这些国际化企业致力于了解全球各地用户的实际需求,向用户提供优质、可靠的工业激光设备和完善的服务。随着这些专业的工业激光设备供应商在市场上的不断发展,相信激光技术将在工业应用领域获得越来越多的机会。

未来的激光技术格局

被问及在今后几年中哪种光源和加工技术会在工业应用领域更具发展潜力,莱宾格指出:“未来,各自不同类型的激光技术将呈现出一种并存格局,不同的激光器最终将找到各自非常适合的应用领域。”

对于各种激光器的适用领域,莱宾格也给出了简要概括。CO2激光器将是板材切割应用的理想光源。原因很简单,因为CO2激光器10.6μm的输出波长对板材切割应用来说是最稳定的光源,并且能够为顾客提供非常大的灵活性。

半导体激光器将有望在未来的10年中成为材料加工领域的主流技术。当然,这仍然有一些技术上的挑战需要克服。对于现在已经颇受关注的碟片激光器,未来其在多千瓦级的大功率应用中的占有率将会有所提升。在未来很长一段时间内,半导体泵浦的固体激光器仍将在许多应用领域占据主导地位。

此外,光纤激光器将会继续在市场上占有一席之地,特别是在低功率应用领域。对于许多微观应用来讲,比如半导体或光伏工业应用,光纤激光器已经成为不可或缺的光源,因此,它将在推动激光微加工应用方面具有越来越重要的意义。光纤激光器的超短脉冲和高性能能够实现其他方式无法实现的加工。光纤激光器在材料加工范围和实际用途方面,还有很多潜能有待开发。(《激光世界》根据《Betriebleiter》杂志对彼德·莱宾格先生的采访内容编辑整理)


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