2022激光加工行业 ——荣格技术创新奖获奖产品报道（Ⅲ）

湖南大科 DK-2000AR谐振腔型单模连续光纤激光器
产品介绍：
大科激光自主研发的DK-2000AR谐振腔型单模连续光纤激光器，采用976nm波长半导体激光器泵浦技术，在保证泵浦光充分吸收和激光器光光转换效率的同时，缩短增益光纤长度，提高激光器受激拉曼散射阈值，采用独特的增益光纤盘绕技术抑制模式不稳定，提高输出光束质量，实现了2.2kW纯单模（M2≤1.1，接近衍射极限）激光功率输出，能量传输光纤（芯径为14μm， NA为0.07）长度达到7m，拉曼抑制比优于-35dB，从而实现在较低输出功率下熔化铜铝等高反射率金属，大幅度降低生产能耗，提升生产效率，并降低焊接中的热效应，从而减少熔池飞溅和焊缝缺陷率。

更重要的是，该产品可以在不改变焊缝宽度的同时，实现穿透深度可控，相比于20μm激光器，极大的提升了焊接工艺窗口，为新能源、3C、电力等行业所需的铜、铝及其合金等材料的高质量、高精度焊接提供了优质解决方案。

开发背景：
为推动实现“双碳”目标，《2030年前碳达峰行动方案》中明确提到：大力推广新能源汽车，逐步降低传统燃油汽车在新车产销和汽车保有量中的占比。因此，新能源电动汽车市场在政策的引导和支持下快速增长，对电池制造的产能和质量都提出了更高的要求。激光焊接技术因可以实现电芯和极耳高品质、高效率连接，解决传递能量基本无损耗、更高的充电电流承载能力等技术问题，助力电动汽车实现增加行驶里程、更快充电和更低成本的目标，已成为新能源电池和配件生产制造的关键技术之一。

针对目前国产激光器在焊接电池中铜、铝等高反射率材料时，焊接工艺窗口窄、熔池可控性低、易产生飞溅、焊接缺陷明显等痛点，湖南大科激光有限公司通过光路设计和工艺处理，成功研发了工业级DK-2000AR谐振腔型单模连续光纤激光器。

评委点评：
光束质量优异、亮度高，可以在国防领域得到更多的应用。
湖南大科激光有限公司
电话：+86-400 103 9198
网址：www.dklaser.com

杰普特光束模式可调激光器（AOB激光器）
产品介绍：
杰普特新一代光束模式（AOB）可调激光器是光、机、电、软的优化组合。AOB激光器实现了用一根光纤输出两个可分别独立控制的同轴光束，输出光斑形态可以调节，可实现高斯光斑、环形光斑、混合光斑的不同模式输出，中心、外环功率独立可控，可针对不同的焊接应用场景进行控制，满足更多激光加工场景的需求。

激光焊接时，熔深大小主要取决于中心光束，环形光束主要起到预热的作用。环形光束可显著扩大匙孔开口及匙孔中上部，使其更大更稳定，同时环形光束可以稳定熔池，降低温度梯度，从而有效的抑制焊接过程中产生的气孔和飞溅，提高表面成形及工艺稳定性。即双光斑的设置，可使激光器在焊接过程中可达到近零飞溅、表面无气孔且熔深均匀、熔深一致性高且焊缝外观平滑美观，良品率大幅提高。

AOB激光器通过控制接口及杰普特标配软件可对激光器的运行状态进行实时监控及报警提示，并可对运行数据进行收集记录。激光器采用水冷散热及机柜式设计，具有电光转换效率高、能耗较低、免调节维护、光纤柔性传导输出、便于搬运吊装等众多优点，是工业激光切割、焊接及其它应用的理想光源。在锂电行业、电子元器件、汽车制造行业及通用工业应用优势明显。

开发背景：
新能源车的出现改变了传统汽车的成本构成，其电池系统相当于新能源汽车的“心脏”，成本占比最高。锂离子电池是目前公认的最佳动力电池解决方案，是新能源汽车的重要组成部件，光纤激光器凭借其高效率、节约能耗、使用寿命长、更高精度加工等诸多竞争优势，广泛应用于动力电池生产线加工过程中。由于电池行业应用较多的铝、铜材料对红外波段激光器吸收率较低、导热性好，在不同温度下对红外激光的吸收率变化差异较大等原因，导致使用市场上常规的激光器焊接时容易产生气孔、裂纹、飞溅等焊接缺陷。针对这种情况，杰普特开发了这款光束模式可调（AOB）激光器，能够稳定匙孔，减少焊接缺陷，提高焊接质量及良率，帮助电池企业实现工艺优化，提升产品性能。

评委点评：
AOB激光器实现预热、焊接分开的中心、环形两个光束在一根光纤内，独立控制、输出模式可变，满足更广泛的加工场景的质量需求。
深圳市杰普特光电股份有限公司
电话：+86-755-2952 8181
网址：www.jptoe.com

贝林激光 100W皮秒红外激光器
产品介绍：
100W皮秒红外激光器采用皮秒光纤种子源配合自由空间固体放大器实现高功率皮秒激光输出。激光器集成高性能光纤种子源，性能稳定，输出参数灵活，使用寿命>40000。采用固体多级放大器技术，保证高峰值功率激光输出，实现红外平均功率大于100W，激光器脉冲能量>2mJ，输出脉冲宽度<10ps，光束质量M2<1.3。激光器采用一体机设计方案，体积紧凑，全新升级的控制系统，运行更加稳定兼具多种控制功能。

开发背景：
目前高功率皮秒红外激光器，已经在玻璃、陶瓷、蓝宝石等硬脆材料切割钻孔领域取得了广泛的应用，其中用于玻璃切割的皮秒激光器使用量越来越多，满足从<1mm到>10mm厚度玻璃加工。对于厚玻璃的切割（>5mm），采用激光加工可以克服传统的刀轮切割方法存在切割效率低，成本高，无法实现异性切割等问题，但是厚玻璃切割对于激光器参数提出了更高的要求，为了满足加工效率的提升和加工玻璃厚度的增加，需要使用更高平均功率的激光器，同时具备mJ级高脉冲能量输出。因此有必要开发100W红外皮秒激光器，实现2mJ脉冲能量输出。

评委点评：
大功率皮秒激光器对于微纳加工至关重要，虽然这个参数与国外产品比还有差距，但也是国产激光器的突破。
苏州贝林激光有限公司
电话：+86-512-8717 9103
网址：www.bellinlaser.com

创鑫激光 12kW“三合一”一体化智能激光解决方案
产品介绍：
三合一是集“万瓦激光器+万瓦系统+万瓦切割头”一体化智能解决方案。速度更快，收益更高：比多模12Kw，切割速度提高10%-91%。尺寸更小，空间更省，尺寸减小80%，节省厂房面积，可放置横梁，替代等离子大幅面市场。

高反材料切割性能更强，比多模12Kw，紫铜切割速度提高50%-100%，穿孔时间节省一半
效率高更节能。三合一集成更便宜，一站式采购效率高，比友商省电20%。 切割质量更好，调试更简单，不锈钢切割质量更好，碳钢调试更简单。多种加工模式，更加实用。支持二次开发，五级穿孔，支持EtherCAT总线。

一键切割，基于万瓦参数难调的痛点，创鑫激光在超过1300台万瓦出货基础上，对于终端加工工艺进行大数据处理后，对不同板材不同厚度的参数进行综合匹配，让用户面对各种切割需求，一键操作，迅速达成生产加工目标，减轻一线工程师加工压力并大幅提升效率。

开发背景：
创鑫激光基于万瓦技术沉淀，针对客户痛点（激光器找切割头匹配、售后服务互相扯皮、效率还要进一步提升等），推出单模块12kw，配备自有万瓦切割头和系统，是目前激光加工领域全球第一款激光综合解决方案，是在软件深度开发下将激光器的性能与切割头切割能力深度绑定。三合一的推出目的在于促进加工效率更快、硬件品质更稳定、软件操作更为简约、售后服务响应更为高效。   

评委点评：
高功率、智能化，处于国内领先。该方案提供了一体化的系统，可以解决客户对于不同产品的需求，而且大幅降低了客户的整合难度，并提高了系统的稳定性和兼容性。
深圳市创鑫激光股份有限公司
电话：+86-755-2756 1382
网址：www.maxphotonics.com

普雷茨特 ProCutter雷神之锤
产品介绍：
相比其他同类产品，“雷神之锤”激光智能切割头的“无尘背”设计呈现了创新的维护理念，独特的防尘设计延长了切割头的使用时间，减少了维护频率，为用户扫除后顾之忧。“无尘背”设计可以使加工头受污染物的影响降至最低。

“雷神之锤”激光智能切割头配置的五重保护镜片保护了内部光路，腔体的密闭性较以往产品得到了进一步提高，防污染能力明显提升。改进后的水冷回路和温度控制、全新的准直模组和传感器冷却回路设计可以耐受更高的激光功率，有效防止切割头过热。同时，新设计还能将材料反射的热量隔绝在切割头之外，即使在严苛的生产环境中也能确保工艺窗口的稳定性。

卓越的切割品质。“雷神之锤”激光智能切割头配备了业内领先的高度跟踪传感器技术，确保高品质的切割效果和稳定的工艺窗口；卓越的光学镜片可实现出色的一致性切割效果；高精度驱动电机确保位置控制精度更高，使用寿命更长；优化后的切割气路进一步降低气体污染对切割质量的影响，保护镜片更耐用。

开发背景：
当前用户在切割使用中，切割头受技术方案和光学镜片对于污染敏感性的限制，其使用寿命始终是一大痛点。普雷茨特在与客户的实际应用交流中发现，许多在用户现场的切割头受加工环境的影响，切割头表面污染比较严重。在现场维护时，表面的污染物容易对切割头内的光学镜片造成不良影响。

普雷茨特经过对于用户多年使用经验的反馈与总结，设计出这款“无尘背”切割头，以更贴近本土客户的实际需求，更适应他们的使用环境，并且充分考虑了维护的便利性。普雷茨特的终极目标是确保激光切割设备始终稳定地工作，为用户赋能高效加工。在当前激烈的市场环境下，相信这款综合性能优秀的‘雷神之锤’激光切割头，能为更多的国内用户实现降本增效。

评委点评：
该产品基于专利的独特防尘设计，开发出适用严苛加工环境的激光切割头，具有极高的性价比，能够大幅降低维护成本、提升生产节拍。
普雷茨特精密技术（上海）有限公司
电话：+86-021-5071 5166
网址：www.precitec.com

华日激光 国产飞秒光参量放大器（fs-OPA）系统
产品介绍：
国产飞秒光参量放大器（femtosecond optical parametric amplifier，fs-OPA）系统，该产品实现650-980nm（信号光）+1200-2400nm（闲频光）的波长输出。使用棱镜对压缩后脉宽可小于60fs，最大转化效率大于15%，长时间输出稳定性好于0.25%RMS，并可实现波长和脉宽压缩的全自动控制。相比于进口产品，该款fs-OPA产品在白光产生部分做了重要改进，使OPA输出具有更大的转换效率和更高的稳定性。同时，还实现了仅需要500nJ泵浦能量即可达到泵浦阈值。这项技术将在飞秒光谱，生物成像等方面有广阔的应用前景。

开发背景：
 fs-OPA系统采用华日激光Femto-10系列光纤飞秒激光器作为泵浦源，成功研发制造完成。华日激光的Femto-10 系列光纤飞秒激光器，采用自主研发的种子源，具备稳定、可靠的性能，可保证7 天24 小时工作，优秀的光学特性保证其更适宜于作为OPA的泵浦光源。

评委点评：
国产自主研发制造的飞秒光参数放大器系统，比肩进口产品，转换效率和质量稳定性均有改善，应用前景广阔。
武汉华日精密激光股份有限公司
电话：+86-027-8718 0496
网址：www.huaraylaser.com

来源：荣格-《国际工业激光商情》

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