Den globala kollaps av kommunikation för fem år sedan fick en ny generation av industrilaser, fiberlasrar att föds.
"Fiberlasrar" är enklare och mindre i storlek än konventionella fast- eller gaslasrar. Precis som kiselbaserade skivor ersatte rörprodukter, startar fiberlasrar en industriell revolution inom laserfältet.
Det amerikanska IPG Photonics Company är ledande inom fiberoptiskt område och dess nuvarande produktförsäljning står för 75% av den globala försäljningen. SPI Laser, ett forskningsinstitut baserat i Storbritannien, startade också produktionen av fiberlasrar. Båda företagen bytte från produktion av optiska kommunikationsprodukter till industrilaser efter kollaps av kommunikationsmarknaden 2000.
Kommunikationsinformationen överförs i form av optiska pulser i den optiska fibern. När en viss kemisk sammansättning införlivas i en optisk fiber, kan den ersätta många konventionella material, till exempel med användning av ett flertal stenar eller gaser som ett förstärkningsmedium.
Redan på 1960-talet föreslog man begreppet fiberlaser. Det var först på 1990-talet som IPG utvecklade en praktisk prototyp. Kommunikationsmarknadens kollaps 2000 var den främsta drivkraften för utveckling av fiberlasrar.
Roy Roy, professor vid Imperial College London, sa: "På grund av kommunikationsmarknadens kollaps förlorade IPG 60% av sin verksamhet över en natt. IPG startade inte riktigt massförsäljande fiberlaserprodukter 2003."
Situationen med SPI är ännu värre. David Parker, VD för SPI, sade: "2003 stod vi inför ett viktigt beslut att stänga av företaget eller gå in i en helt ny marknad som var helt okänd." SPI gjorde ett klokt val och flyttade in i området fiberlasrar.
Enligt experter i professionella tidningen Laser Focus World väntas försäljningen av industrilaser över hela världen öka från 2,2 miljarder dollar i år till 2,9 miljarder dollar 2009. Andelen fiberlasrar kommer att öka från de nuvarande 5% till 30%, och försäljningen kommer att öka öka från 110 miljoner till 900 miljoner dollar. De flesta fiberlasrar säljs inte direkt till slutanvändare utan säljs till lasersystemintegratorer.
Fiberlasrar ersätter traditionella industriella lasrar i alla större områden. Från fin skärning av mikroelektroniska kretsar till högeffektiv bilsvetsning av fordon, från streckkodsmärkning på vanliga varor till skönhetsföryngring för att ta bort spår av ålder. En komplex, diskret komponent i en konventionell fast eller gaslaser ersätts av ett mjukt, smalt kluster av fibrer som gör lasern kompakt, enkel, enkel att tillverka och underhållsfri.
SPIs produkter är koncentrerade till lågeffektområdet och IPG ökar lasereffekten med tusentals faktorer. Cambridge University laserekspert Bill O'Neill sade: "Under de kommande fem åren kommer uteffekten för fiberlasrar att ökas till 400 000 watt."
Imperial College-forskaren Sergei Popov (som arbetar för IPG på samma gång) förklarade: "Du kan aggregera lasern från många fiberlasrar till en fiber, vilket resulterar i mycket hög totaleffekt, vilket är ungefär som att ansluta många datorer. förbättra datorkraften. "
Den här funktionen gör det tillämpligt på många områden där traditionella lasrar inte är tillgängliga. Till exempel i olje- och gasindustrin kan tiotusentals watt laserkraft överföras över flera kilometer fiber. Dr. Popov sa: ”På det här sättet kan du bygga olje- och gasledningar snabbare i avlägsna områden, till exempel byggandet av Alaska-rörledningar. Genom att använda fordonets manövrerbarhet och höga effektivitet för fiberlasrar kan antalet svetsstationer minskas med 75%. Potentiella framtida tillämpningar inkluderar avstädning av kärnkraftverk, underhåll och flyg- och rymdtillverkning.
Professor O'Neill förutspår att laseranvändare kommer att kunna tillhandahålla energi från en central fiberlaser i framtiden genom att bygga ett "laserenerginätverk" i anläggningen. Olika industriutrustningar (för skärning, svetsning, värmebehandling, märkning, inspektion, rengöring etc.) behöver inte ha en separat laserkälla, precis som med ett elverktyg, kan pluggränssnittet användas fritt. "Vi kan till och med föreställa oss ett scenario där ett fiberlasernätverk kommer att byggas på campus."
Professor O'Neill arbetade också i två företag. Han sa att IPG skiljer sig något från SPI: s kärnteknik, men alla har en stark grund. De kontrollerar många grundläggande immateriella rättigheter för tillverkning av fiberlasrar. Valentin Gapontsev, grundaren och nuvarande VD för IPG, är inte orolig för kränkningar av immateriell egendom. Han påpekade: "Patent skyddar oss aldrig; att arbeta hårdare och vara kvar är det bästa skyddet för oss."
