“古老”的CO2激光器如何找到新曙光
文章來源：本站人氣：10914發(fā)表時間：2018/2/26 15:03:27【小中大】
眾所周知，近年來光纖激光器的迅猛發(fā)展，正在不斷蠶食著CO2激光器的市場份額，特別是在金屬加工領(lǐng)域，幾年之間，CO2激光器的主力軍地位已不復(fù)存在。在光纖激光器、碟片激光器、半導(dǎo)體激光器等產(chǎn)品開始大行其道的當(dāng)下，CO2激光器仿佛正在開始退出歷史舞臺。
那么，CO2激光器這種古老的激光技術(shù)，真的到了要“退休”的時候了嗎？事實(shí)并非如此。
“事實(shí)上，CO2激光器的應(yīng)用市場并不是越來越小，而是越來越大。”在今年的慕尼黑上海光博會上，美國大通激光公司總經(jīng)理張永方博士說道，“不可否認(rèn)，光纖激光器的發(fā)展的確對CO2激光器的一些應(yīng)用市場帶來了巨大沖擊，但同樣不可否認(rèn)的是，市場上依然有很多應(yīng)用是其他類型的激光器所不能勝任的，只能使用CO2激光器，比如一些非金屬加工應(yīng)用；與此同時，CO2激光器也在不斷開辟出前所未有的新應(yīng)用。”
CO2激光器本身獨(dú)特的波長，使它成為加工一些非金屬材料的不二選擇。一個最簡單的應(yīng)用案例是飲料瓶上生產(chǎn)日期等信息的打碼，過去這些信息通常是用油墨印刷到飲料瓶上，這種方式既不環(huán)保，成本又高，而現(xiàn)在這些信息的打碼則越來越多地使用CO2激光器來實(shí)現(xiàn)，清潔環(huán)保，沒有油墨消耗。光纖激光器是無法勝任這項(xiàng)工作的。類似這樣的只能用CO2激光器才能實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用，還有很多，“目前我們主要側(cè)重的市場就是其他激光器做不了、只能用CO2激光器才能實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用。”張永方博士說道，“除了市場上已有的一些傳統(tǒng)應(yīng)用外，我們也在不斷開發(fā)一些前所未有的新應(yīng)用。”
他重點(diǎn)介紹了CO2激光器的三種新應(yīng)用。第一種是光纖激光器的制造。雖然光纖激光器從CO2激光器手中搶走了大量市場，但是現(xiàn)在CO2激光器能夠參與到光纖激光器的制造過程中，那么它同樣也能從光纖激光器市場的增長中受益。張博士介紹說，大功率的光纖激光器，對光纖純度要求極其苛刻，用傳統(tǒng)的火焰方法加工光纖，可能會帶入一些雜質(zhì)到光纖中，因此現(xiàn)在很多客戶用CO2激光器來加工光纖激光器中的零件，如拉光纖、光纖連接器等。這對CO2激光器的波長和功率等參數(shù)的穩(wěn)定性要求都是極高的。
第二種應(yīng)用是產(chǎn)生極紫外光。在半導(dǎo)體制造工藝中的光刻環(huán)節(jié)，過去幾十年大多數(shù)是通過波長100多納米的深紫外激光實(shí)現(xiàn)的，但是隨著摩爾定律的發(fā)展，芯片上需要刻劃的電路越來越多，要求的精細(xì)度越來越高，這需要波長10納米左右的激光來完成這項(xiàng)任務(wù)。“所以客戶就用我們的CO2激光器生成等離子體來產(chǎn)生13.5nm的極紫外光。”
還有一種新應(yīng)用是牙科手術(shù)。“這也是我們經(jīng)過兩年的研究剛剛突破的一項(xiàng)全新的應(yīng)用。”張永方博士說，“我們最新的HPP超高脈沖激光器就是專門針對這個應(yīng)用市場的”。用激光實(shí)施牙科軟組織手術(shù)早已實(shí)現(xiàn)，但是要用激光取代牙醫(yī)的鉆頭在牙齒的硬組織上鉆洞，卻一直是個難題。這類應(yīng)用首先要求的是9.3μm和9.6μm的特殊波長，同時又要求脈沖上升下降非常快，而激光與牙齒作用的時間又不能太短。“現(xiàn)在我們最新的HPP超高脈沖激光器已經(jīng)能夠很好地滿足牙齒硬組織的手術(shù)需求。這款產(chǎn)品將有望為醫(yī)科治療帶來革命性的變化，很顯然這是一個非常具有潛力的巨大市場。”
大通激光專注于CO2激光器已經(jīng)有近二十年的歷史，“我們擁有若干不同的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)波長、功率、頻率等參數(shù)的穩(wěn)定性，同時我們還能實(shí)現(xiàn)除了10.6μm之外的一些特殊波長，這些是我們的核心優(yōu)勢。”張永方博士說。激烈甚至殘酷的市場競爭，讓CO2激光器重新在市場上看到了新的曙光。
