• IPG因其制造性能卓越的激光器而名声大振
    2006-12-19 海目激光

        OXFORD—IPG公司正在发展一项广泛运用于工业领域的新的激光技术,其影响力在激光界好比上个世纪集成电路取代电子管,工业激光将变得更加小巧、节能、价格低廉、而性能和功率却远远超过传统激光。工业激光的标准即将重写。  

        公司总部坐落在马萨诸塞州的中部,IPG是第一家研究并开发工业级光纤激光器的公司。其主要原理是运用光学光纤使光束增强,最终成为功能强大的激光。在十年左右的发展历程中,IPG已将光纤激光的最大功率从20瓦提高到5万瓦—可以用于高速焊接1.5英寸厚的钢材。成本已从最早的每瓦4000美元降到75美元。IPG已经在高速增长的工业激光市场(现在的规模是20几亿美金/年)上成为主角。根据硅谷的一家调查公司Strategies Unlimited的研究结果,至2010年,光纤激光年销售额平均会以35%的速度增长,相比之下,整个工业领域的增长速度仅为9%。光纤激光器的市场份额预计会从目前的7%增至24%。  

        Strategies Unlimited公司的一位分析师Tom Hausken谈到:“对IPG公司来说,还有更好的消息。去年光纤激光销售额增长了70%,收入涨幅已达到59%,接近1亿美元。现在,IPG位居世界激光制造商前十名,到今年年底,它将能够冲进前五名。”  

        Hausken还谈到:“他们年复一年地对这项技术进行了长期的研究,现在看来,他们占尽了天时、地力、人和!”  

        IPG位处南Worcester郡,那里聚集了很多生产和经营光学产品的公司。那里的光学产品生产的历史可以追溯到1833年,美国光学公司,一家在Southbridge市的眼镜镜片生产商。美国光学公司已经成为历史,但它在1950年代开始资助的光纤光学研究项目,孕育出很多公司和一个光纤工业基地。早期的光纤光学公司有Galileo Electro-Optics公司,它在1999年将通讯部门卖给一家德国公司,这家公司就是IPG公司。第二年,IPG公司将总部搬到Sturbridge,然后于2001年又Oxford新盖了一个厂房。目前,IPG公司正在进行一次新的扩建,为他的Oxford厂房加建3万多平方英尺的面积。2003年以来,公司在麻省的员工总数增加了三倍,现在是270名,今年还要雇佣50名新员工。  

        IPG的技术源自1990年一个俄罗斯的实验室,当时Valentin Gapontsev(IPG的首席执行官)从偶合发光半导体(也就是二极管)和特种光纤研发出高功率光纤激光。并于一年后在莫斯科创建了IPG公司,之后将IPG公司总部迁到德国,最终落户于美国的麻省。  

        IPG早期的成功源自于其继承了通讯行业的技术,就是通过光纤网络放大信号的技术。2000年之前,通讯行业的销售占IPG收入的86%,但是随后通信市场的崩溃,迫使IPG转向新的市场。  

        为拓展到工业市场---用作焊接、切割、清洗、打标及钻孔,IPG大大提高了二极管激光模块的效率、光学光纤偶合效率及其它组件的效率。与传统的技术相比较,功率强大,体积小巧的光纤激光应运而生。现今,IPG制造的激光器已经运用到,包括从皮肤治疗到造船业等各个领域。其销售收入的三分之二来自工业客户。

        Gapontsev谈到:“在技术上我们已经进行了一次‘量子跃迁’,并且开启了许多新的机会”。激光技术可以溯源到爱因斯坦,他在20世纪初就提出了光的粒子假设,这些粒子可以受激放射出能量非常集中的光束。事实上,激光(Laser)受激辐射光束放大的英文字母的缩写。(light amplification by stimulated emission of radiation)  

        最早的激光出现在1960年,那些年发展出多种多样的激光技术。但所有的激光器都具备两个基础特征:光源和将光转化为激光的受激介质。IPG的产品中,二极管激光模块就扮演了“光源”的角色,而特种光纤就是“介质”。从很多角度来看,IPG的激光器都大大优于传统的工业激光技术,比如使用CO2气体或特种晶体作为受激介质的激光器。这些传统的技术依赖多个镜片来增强激光,这就是为什么它们都拥有一个相对体积较大的谐振腔。  

        而IPG的技术则将所有的这一切(介质、反射镜等)都做在只有一根头发那样粗的特种光纤中。这就避免了传统技术的很多固有的缺陷,比如需要经常对镜片及其它部件进行调整,这些元件必需调整到完美状态,才能生成较强的激光。  

        另外,因光纤可以盘绕,IPG的激光器体积更加紧凑。例如,高功率CO2或高功率固体(YAG)激光器的体积大概有一台小汽车的大小,而相同功率的IPG激光器的体积只有一个保险箱的大小。  

        IPG光纤激光器体积小巧,很少需要调整零件等优势使得其整体更加坚固并方便携带转运而无需进行任何调整。它更加适用于野外作业,比如,焊接一条输油管道,天然气国家干线网路等。  

        Hausken谈到:“然而,IPG的技术并非在所有的营运领域都是最佳选择。比如,价格比较便宜的CO2激光器,对于低功率雕刻更加适合,而固体激光能够产生较高的脉冲能量,这更适合于打孔。但是总的说来,IPG已经做到了非常出色的设计,假如40年前您有了二极管激光模块和光纤技术,那么你早就可以推出光纤激光器了。”


     
     
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