中国企业开发光纤激光器产品的可行性

3/17/2010,笔者留意到近年来许多国内本土光器件企业都已着手于光纤激光器产品的开发，其中较成功的是武汉锐科，已有相对完善的产品链，但除了锐科以外，从事光纤激光器研发，以此作为未来市场竞争点的中国企业有还有几十家。中国企业是否具有融入国际竞争，推出成熟高品质光纤激光器产品的实力呢？从事这方面产品开发本土企业面临的主要问题和出路在哪里呢？对这些问题，笔者将按个人理解，做如下阐述：
    首先，毫无争议的是光纤激光器是最有潜力的下一代激光器技术，比起常规的固体激光器，他消除了大多数缺点，却保持了几乎所有的优点。通常来说，光纤激光器具有如下技术优势：
高转换效率：例如对掺Yb1064nm光纤激光器，实验报导能达到70%以上效率；
良好的模式：由于容易使用单模或少模光纤工作，所以光纤激光器易实现单模输出；
结构紧凑：光纤的柔韧性决定了光纤激光器可在一定损耗范围内任意弯曲；
可靠性强：大功率全光纤器件不断成熟，导致全光纤激光器成为可能；
 高输出功率：几千万瓦的激光器已被商用。
目前光纤激光器主要被应用于打标、焊接、金属切割、印前设备以及医学仪器等工业领域。
    光纤激光器是采用光纤为传输和增益介质的激光器，它的设计和制作依赖于成熟的高功率光纤器件的开发，因此光纤激光器从技术门槛上明显区别于传统的固体激光器。这导致了世界最大的几家激光器供应商，如Newport, Trumpf, Rofin-Sinar， Coherent，以及其他著名光器件和系统商，如JDS Uniphase虽然已经推出了自己的光纤激光器产品，但无论技术还是市场表现都不尽人意。
目前全世界具有成熟产品的光纤激光器供应商共有30多家，其中市场份额占绝对优势的是IPG，2008年起光纤激光器的销售额高达2.29亿美元，比2007年度增长21%；SPI是除了IPG外市场占有率第二位的光纤激光器供应商。此外，其他主要的光纤激光器供应商还包括：JDSU、Nufern、Coherent、Spectra Physics (Newport Inc.)、Hamamatsu、Keopsys、Aculight、QPHOTONICS等。
    对光纤激光器，我们可以知道对系统成本具有决定影响力的是泵源和增益光纤这两个因素。所以分析上面罗列的光纤激光器供应商，不难发现，如IPG、SPI和Nufern等，不仅光纤激光器产品占有市场主导地位，而且其自身都有非常全面的高功率光纤器件，特别是增益光纤产品。其他一些公司，如JDSU、Coherent、Spectra Physics等则都是传统的固体激光器供应商，具有自主的高品质泵源产品。此外一些公司，如ITF等具有非常全面的高功率光纤器件产品，也有潜力推出自己的光纤激光器产品。从市场定位来看，国内一些光器件公司目前发展光纤激光器产品的基础与ITF相似，但产品还不如它强，均欠缺某一些关键产品。可以说，对光纤激光器产品，掌握了增益光纤技术（或稳定的货源），以及拥有高品质的泵源，并适当拥有完善的高功率光纤器件才能立于不败之地。从调研获悉，IPG正开始推广自己的分子束外延工艺，自主开发泵源产品线，这样IPG未来将具有光纤激光器制作所需的全部元件。最大化的降低产品成本。从这个角度看，我们应该思考国内公司发展光纤激光器的切入点在哪，如何保证合格质量的前提下，与IPG这样的公司从成本上做竞争。国内公司目前的优势接近于一些较小的国外企业，如ITF，有包括大功率光纤隔离器，合束器、耦合器、光纤光栅在内的一些器件产品，但没有成熟的泵源和高品质的增益光纤产品，找到长期合作的供应商，并且要最小化供应成本是我们本土企业推出自己产品的先决条件。
    2008年，随着世界经济的不景气，第四季度世界激光器的销售额整体下滑，据知名数据分析公司STRATEGIES UNLIMITED预测， 2009年虽整体情况好转，但仍下滑了32%左右，其市场总额将回归到2004年的水平。其中光纤激光器将成为各门类激光器产品的一个亮点，但也有约24%的销量下滑。我分析了IPG2008年的销售年报，其销售年增长率为21%，但其中仅第二季度就贡献了全部销售的78%，第四季度则同比销售下滑6%。而2009年第一季度继续下滑14%，可以说目前国际光纤激光器市场正处于不断萎缩中。按照目前的市场情况，STRATEGIES UNLIMITED预测要恢复到鼎盛时期的市场要等到2013年。
    从目前的形式来看，国内公司发展自己的光纤激光器产品既有机遇也有挑战。国际销售形式持续恶化，但到2013年前，却为我们本土企业提供了一个技术储备期，如果我们的企业能在这之前，开发出自己的光纤激光器产品，并占有一定市场，才能在市场繁荣期获得一定市场份额。
    必须注意到，光纤激光器尽管是一个新兴的市场，但也是竞争异常激烈的一个市场。国内公司要开发光纤激光器产品，应注意到如何打入已经比较稳定的市场格局，发展自己的目标客户。从国际上看，IPG与SPI逐渐拥有了光纤激光器的全部资源，这就意味着每瓦特成本在未来将持续下降。如何在整机价格下滑的背景下，提升产品利润是推广自身产品必须理清的问题。以光纤为例，国内公司一方面可以与一些相对小的增益光纤厂家保持良好关系，这种关系应该是建立在互利互惠的前提下，而目前大多数增益光纤厂家自身都是光纤激光器的供应商，存在竞争关系。另外也可推出有别于传统技术的产品，例如使用磷酸盐光纤等，其缺点是技术不成熟，优点是可以找到便宜又没有竞争关系的光纤提供者。
                                         作者：宋军