Лазерный мир

В этом году конференция и выставка LASER World of Photonics установили новые рекорды посещаемости; настроение было позитивным, несмотря на экономический спад.

Промышленная лазерная технология является важным фактором для электронной мобильности и облегчения конструкций. Мессе Мюнхен

Конференция и выставка LASER World of Photonics в Мюнхене, Германия, установили новые рекорды посещаемости в этом году около 34 000 посетителей и 1325 экспонентов, когда она закрыла свои двери 27 июня. Совместный конгресс с более чем 6000 зрителями провел пленарные заседания Нобеля. Лауреат премии Жерар Муру, физик гравитации Карстен Данцманн, квантовый физик Антон Цейлингер и другие известные ученые.

Чувства в выставочных залах были положительными, хотя отмечалось замедление экономического роста. Лазерные гиганты IPG и Coherent увидели, что их акции упали более чем на 25% в мае после того, как они опубликовали значительные спады в своих доходах. Местный чемпион Trumpf пока не показал никаких цифр, но генеральный директор компании Nicola Leibinger-Kammüller ожидала спад в прошлом году. «Есть все больше признаков того, что этот длительный этап восстановления может скоро закончиться», — отметила она. А немецкая машиностроительная отрасль только что опубликовала предупреждение о снижении производства.

Те, кто хотел увидеть подробную картину лазерной экономики, обратились к аналитику лазерного рынка Арнольду Майеру и его семинар Laser Marketplace в Мюнхене. Он показал, что рынок систем обработки лазерных материалов вырос на невероятные 50% с 2016 по 2018 год. Перспективы на 2019 год сложны: «Может быть, нам повезет, и мы выйдем с нулевым ростом», — сказал он во время семинара. Но, оглядываясь назад на последние 20 лет, он не видит причин, по которым долгосрочный рост между 7% и 9% не должен продолжаться. Если рост мировой экономики ускорится, он ожидает улучшения показателей уже к 2020 году.

Аналитик рынка Арнольд Майер не сомневается, что рынок лазеров продолжит расти — только не в этом году и не такими же темпами. Optech Consulting

Помимо общей картины, китайский рынок может быть наиболее интересным на данный момент. И этот рынок промышленного оборудования для лазерной обработки вот-вот сократится, как отметил Qitao Lue, технический директор Han’s Laser. Он также видит, что Китай растет как страна-экспортер лазерных систем. По его данным, соотношение импортированных (920 миллионов долларов) и экспортированных (739 миллионов долларов) промышленных лазерных систем в 2018 году почти выровнялось, и тенденция роста экспорта в азиатские страны, такие как Вьетнам, Тайвань и Корея, по-видимому, сохраняется.

Лучше, больше и синие лазерные системы

Как следует из названия выставки, это хорошее место для демонстрации новых лазерных систем. Те, кто думает, что лазерная разработка уже не горячая, имели возможность узнать много нового. В последние месяцы самой горячей темой, безусловно, была разработка сверхбыстрых (ультракороткоимпульсных) лазеров с высокой средней мощностью. В то время как все крупные производители лазеров предлагают системы со средней мощностью около 50 Вт, небольшая компания из Йены, Германия, Active Fibre Systems, представила рекордный сверхбыстрый лазер мощностью 2 кВт: это устройство выдает импульсы 20 мДж при частоте 100 кГц в 200 фс импульсахс использованием волоконной технологии, разработанной командой, возглавляемой Йенсом Лимпертом из Йенского университета им. Фридриха Шиллера. Это та же самая технология, которая скоро будет доступна в лабораториях приложений в Йене и Аахене из Fraunhofer Cluster of Excellence Advanced Photon Sources.

И есть еще одна область, в которой прогресс далек от завершения: диодные лазеры. Пол Крамп только что написал об исследованиях лазерных диодов в Laser Focus World. В Мюнхене он и некоторые его коллеги из Ferdinand-Braun-Institut (FBH; Берлин, Германия) сообщили о новом сообщении на европейской конференции CLEO. Команда создала самый яркий и эффективный киловаттный стержень из когда-либо зарегистрированных с эффективностью> 65% при 1 кВт, а также самым узким боковым дальним полем в 8,8 °. Исследование проводилось в тесном сотрудничестве с лазерной группой Trumpf.

Пол Крамп и его коллеги из FBH представили новый рекордный лазерный диод с выходной мощностью в киловатт и мощностью 65% от розетки. FBH / schurian.com

Третья тенденция, которую я заметил (их было намного больше), это зеленые и синие лазеры. Например, Trumpf представил на выставке зеленый лазер мощностью 1 кВт. Лазер нацелен прежде всего на обработку меди, которая часто требуется в электромобилях; зеленый свет на длине волны 515 нм намного лучше поглощается медью и, следовательно, обработка намного чище, чем с помощью инфракрасных лазеров.

В качестве альтернативы можно использовать лазеры с синим диодом, представленные Кристофом Ульманом из Laserline (Мюльхайм-Керлих, Германия) на главной пресс-конференции выставки. При финансовой поддержке правительства Германии Laserline приняла участие в проекте BlauLas (совместно с Osram Opto Semiconductors и Dilas), в котором были разработаны модули с голубыми лазерными диодами мощностью в киловатт. Преимущества для обработки меди сравнимы с зелеными лазерами, за исключением того, что диодные лазеры имеют более высокую эффективность и более низкое качество луча.

Тенденции в электромобильности и за ее пределами

Электромобильность была, безусловно, самой большой тенденцией в шоу. Я насчитал, по крайней мере, три электромобиля, представленных в залах, чтобы подчеркнуть множество вещей, которые можно сделать с лазерами при производстве электромобилей и их компонентов. Тем не менее, я обнаружил, что еще две тенденции замечательны и менее очевидны.

Первая тенденция, которую следует упомянуть в отношении промышленных лазерных применений, — это управление процессом. Возьмем сварку батарей: каждый шов должен быть плотным. На всякий случай лучше отслеживать и записывать каждый сварной шов; чтобы быть эффективными в этом, вы можете рассмотреть возможность встроенного управления процессом, чтобы сразу увидеть каждое небольшое изменение. Интересно, что похоже, что управление процессом теперь является функцией, которая отделяет системы лазерной обработки премиум-класса от недорогих систем. Именно здесь делают деньги.

Второй и даже менее очевидный тренд объяснил мне Дирк Хаушильд из LIMO. «После того, как лазерная оптимизация стала обычной практикой, пришло время рассмотреть материалы, оптимизированные для лазера», — сказал он мне. Простой пример уже хорошо известен: лазерный отжиг аморфного кремния — это процесс, при котором лазер меняет материал и позволяет ему показать очень полезные свойства. Конечно, секрет здесь — правильная форма луча, созданная с помощью передовой микрооптики.

Другой пример — металлические порошки для аддитивного производства: если вы знаете, как они ведут себя в процессе выращивания, вы можете выбрать правильный материал в соответствии с вашим лазерным процессом. Некоторые процессы хорошо известны, но совместные усилия физиков-лазеров, материаловедов и инженеров-механиков требуют полного использования потенциала этого процесса. Такое усилие может принести много пользы: что, если лазер поможет сделать гораздо более эффективные материалы для батарей?

Другой большой темой в Мюнхене была квантовая технология. Лауреат Нобелевской премии Тед Ханш (слева) увидел множество компонентов и систем для квантовой технологии на стенде Toptica Photonics.Toptica Photonics

И далее…

Четыре дня и пять залов, а также конгресс с семью отдельными конференциями затрудняли наблюдение за всеми мероприятиями. В то время как один из самых влиятельных людей в немецком лазерном сообществе, Рейнхарт Поправе, получил прощальный коллоквиум накануне ярмарки LASER, новое поколение с новыми идеями было встречено в следующие дни: например, «makeathon» и Задача стартапа привлекает большое внимание молодых посетителей. Те, у кого появились новые идеи, имели возможность встретиться с венчурными капиталистами на Европейском венчурном форуме по фотонике.

Организатор выставок Messe München и немецкая ассоциация высокотехнологичной промышленности Spectaris представили исследование о том, как фотоника может помочь в защите климата Земли: фотонные технологии помогают сократить выбросы углерода и разработать альтернативные методы производства энергии. В примерных расчетах они обнаружили, что фотоника поможет сэкономить 3 миллиарда тонн выбросов CO2 в 2030 году.

Изменение климата было совершенно очевидным в Мюнхене: большую часть последних лет было жарко, но в этом году наружная температура достигла нового рекорда 39 ° C. Это не помешало людям воспользоваться другой важной частью программы выставок — вечеринками на стендах. Во вторник вечером новый участник вечеринки занял лидирующее положение в этом соревновании: Хьюбнер Фотоникс убедился в том, что у него хорошо заполненная танцплощадка и много пива. Жесткая конкуренция для давнего чемпиона вечеринки Toptica Photonics!

Следующий Лазерный Мир Фотоники состоится 21-24 июня 2021 года в Мюнхене, Германия.

Источник: https://www.laserfocusworld.com/blogs/photon-focus/article/14036082/laser-2019-cuttingedge-lasers-within-a-cooling-economy