Wie heeft laser uitgevonden? Onthulling van de 50-jarige geschiedenis

Snij- en verbindingstechnologie is een belangrijke technologiecluster in het industriële systeem. Laserbewerking is een van de helderste juwelen in deze technologiecluster. Vooral in de huidige Industrie 4.0 en smart manufacturing beschouwen sommigen laserbewerking zelfs als de meest natuurlijke link van alle snij- en verbindingstechnologieën met smart manufacturing. Dus, [...]

Wie heeft laser uitgevonden Weet je dat echt

Inhoudsopgave

Snijden en verbindingstechnologie is een belangrijk technologiecluster in het industriële systeem.

Laserverwerking is een van de helderste juwelen in deze technologiecluster.

Vooral in de huidige Industrie 4.0 en smart manufacturing beschouwen sommigen laserbewerking zelfs als de meest natuurlijke link van alle snij- en verbindingstechnologieën met smart manufacturing.

Dus laten we ons vandaag eens verdiepen in al dat laserindustrie-gedoe en het verhaal van de ontwikkeling van de fiberlaserindustrie systematisch samenvatten.

De geschiedenis van de industrie en technologie is een belangrijke referentie en achtergrond die niet gemist mag worden door degenen die later alleen in de industrie en het ondernemerschap actief zijn.

Laten we eerst een overzicht en samenvatting geven de basisprincipes van lasers.

De laser is "het helderste licht, het snelste mes, de nauwkeurigste liniaal" genoemd.

Het wordt beschouwd als een van de belangrijkste wetenschappelijke en technologische uitvindingen van de 20e eeuw, de Engelse naam "Laser", namelijk Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (LASER).

Het wetenschappelijke principe van laser "gestimuleerde emissie van straling" werd voorgesteld door Albert Einstein in 1917, "spontane en gestimuleerde emissie" theorie wordt beschouwd als de fysica van de moderne lasertechnologie op basis van.

Gestimuleerde emissie van straling werd voorgesteld door Albert Einstein in 1917

Einstein wees erop dat een deeltje op een hoog energieniveau E2, wanneer de frequentie van V = (E2-E1) / h foton binnenvalt (h is de constante van Planck), het deeltje met enige waarschijnlijkheid snel van energieniveau E2 naar energieniveau E1 zal springen, terwijl het een vreemd foton uitstraalt met dezelfde frequentie, fase, polarisatietoestand en voortplantingsrichting van fotonen, dit wordt excitatiestraling genoemd.

Zie je wat het betekent?

Het ene foton blijkt precies hetzelfde te zijn als het andere. Wat gaan deze twee fotonen nu doen?

Dat klopt, deze twee gingen op zoek naar andere deeltjes om af te vuren, waardoor het er vier werden.

Het proces lijkt op een kettingreactie van een kernexplosie, waarbij het aantal fotonen snel toeneemt, wat gelijk staat aan de versterking van het oorspronkelijke lichtsignaal.

excitatiestraling

De laser werd pas gemaakt in 1960, vijf jaar na Einsteins dood, toen hij de theorie van "spontane en gestimuleerde emissie" voorstelde.

Waarom duurde het zo lang?

Vanwege de "gestimuleerde absorptie" die in Einsteins artikel wordt voorgesteld.

Een foton zou een deeltje op energieniveau E1 kunnen raken, het in een energieniveau E2 kunnen veranderen, uit zichzelf verdwijnen en de zogenaamde kettingreactie zou verloren gaan.

Voor algemene materialen zijn de gestimuleerde geabsorbeerde deeltjes meer dan de aangeslagen deeltjes (meer E1 dan E2 bij lagere energieniveaus), dus de intensiteit van het licht dat doorgelaten wordt, zal niet versterkt maar verminderd worden.

Om een laser te produceren, is de belangrijkste voorwaarde dat de "deeltjesaantalomkering", hoogenergetische deeltjes meer zijn dan laagenergetische deeltjes.

Maar het is niet zo moeilijk, als we terugkijken naar de jaren 1930, waren natuurkundigen in staat om het te doen.

Het is gewoon zo dat wetenschappers er niet aan dachten om het te doen omdat ze in de jaren 1930 niet genoeg integratie hadden van optische theorie en technologie, er waren immers veel andere belangrijke ontdekkingen.

Dit maakt de uitvinding van de laser een beetje vreemd. Het was eerst de "Maser" (microgolfversterker) die werd ontwikkeld en daarna werd de "Laser" gecreëerd.

Towns links, en zijn student Gordon rechts, voor een Maser

De foto hierboven is een klassieker, met Townes links en zijn student Gordon rechts voor een Maser (microgolf-exciter).

Degene uiterst rechts op de achtergrond is een Chinees, Wang Tianliang, die later terugkeerde naar China en het Laboratorium voor Spectroscopie oprichtte aan het Wuhan Instituut voor Mathematische Fysica.

Dit betekent dat Townes de bedenker is van de Maser en bij sommigen ook bekend staat als de uitvinder van de laser.

Wetenschappers worstelen echter ook met de positie van de uitvinder van de laser.

Townes werkte tijdens de Tweede Wereldoorlog bij Bell Labs aan de principes en het ontwerp van radar.

Hierdoor raakte Townes geïnteresseerd in het ontstaan van microgolven en moleculaire spectroscopie (radar gebruikt microgolven en nu gebruiken mobiele telefoons, wifi en andere draadloze communicatie microgolven).

Na de Tweede Wereldoorlog verhuisde Townes naar Columbia University en voor het bouwen van 's werelds eerste microgolf-exciter (Maser) won Townes in 1964 de Nobelprijs voor natuurkunde.

Natuurlijk wilde Townes een microgolfexciter (Maser) met een korte golflengte bouwen.

Als stap voor stap is, millimetergolf, submillimetergolf, ver infrarood, midden-infrarood, nabij infrarood, zichtbaar licht, tot ultraviolet licht.

Townes heeft ook in deze richting gewerkt.

Er waren echter problemen met millimeter- en submillimetergolven, en het was sowieso moeilijk om te slagen, dus het plan was om het voorlopig op te geven en zich eerst op zichtbaar licht te richten, wat misschien gemakkelijk en belangrijk zou zijn.

Samen met zijn zwager Sholoh heeft Townes een theorie ontwikkeld over hoe deze microgolf-exciter (Maser) in het zichtbare bereik kan worden geïmplementeerd.

Ze schenen het licht van een neonlamp op een zeldzaam aardmetalen kristal en het kristal zou een helder, altijd opvangend licht uitstralen.

In feite is de zichtbaar-licht microgolf-exciter (Maser) de Laser.

Dit was het begin van de uitvinding van de laser.

Op dat moment kwam er een jonge man van de weg, namelijk Mayman, hij was erg geïnteresseerd en nam ook contact op met Townes om de laser te creëren.

Helaas werd hij niet toegelaten tot het revolutionaire team. Mayman begon echter zijn eigen keuken en maakte de laser in 1960.

robijnlaser gemaakt door Meyman

De afbeelding hierboven toont een robijnlaser gemaakt door Mayman.

Mayman gebruikt een flitsbuis met hoge intensiteit om de robijn te prikkelen. De sleutel hier is een "optische resonantieholte", waarbij het licht met een bescheiden vergroting door het kristal gaat, maar als aan beide uiteinden een reflector wordt bevestigd en het licht constant heen en weer wordt vergroot, is het verbazingwekkend.

Een stukje van de reflector, met iets minder verzilvering erop, laat wat licht weglekken en daar komt de bekende unidirectionele uitstekende laser uit.

Merman is een van de snelle perzikplukkers.

Townes en anderen waren zeker niet overtuigd en Townes won een Nobelprijs in 1964 en zijn niveau werd erkend.

Zo ontstond er een controverse over wie de uitvinder van de laser was.

Net zoals Edison de strijd aanging met Tesla en Westinghouse over de elektrische stroom, heeft de wetenschappelijke gemeenschap geen gebrek aan ruzies en rivaliteit.

En het is deze rivaliteit die de menselijke vooruitgang heeft gestimuleerd.

In de jaren 1960, toen de wereld in twee kampen was verdeeld, socialisme versus kapitalisme, zou de lasergemeenschap natuurlijk niet worden ontwikkeld zonder Sovjet.

In 1964 kregen de twee Sovjetfysici die samen met Townes de Nobelprijs wonnen - Nikolai Basov en Alexander Prokhorov - de prijs voor de laser.

Sovjetleider Chroesjtsjov trekt zijn schoenen uit en bonkt op de tafel tijdens de AVVN-vergadering in 1960

We kennen allemaal het verhaal van Sovjetleider Chroesjtsjov die zijn schoenen uittrok en op de tafel bonkte tijdens de AVVN-vergadering in 1960.

We moeten weten: achter de kracht en dominantie van politici gaat een allesomvattende nationale macht schuil.

In die tijd was de Sovjet-Unie niet alleen de beste ter wereld op het gebied van kernwapens en ruimtevaart, maar ook op het gebied van fundamentele wetenschap, zoals lasers.

Dit was het vertrouwen van Chroesjtsjov.

De Sovjet natuurkundige Basov stelde voor halfgeleiderlasers die het latere artefact ontwikkelde: de fiberlaser.

Basov (rechts) en Prokhorov (links) leiden Towns (midden) rond in hun laboratorium

Basov (rechts) en Prokhorov (links) leiden Townes (midden) rond in hun laboratorium

Net als het team van Townes kwamen Basov en Prokhorov in 1955 met een "Maser" - een microgolfexciter met een moleculaire ammoniakstraal, en natuurlijk dachten ze aan lasers.

Basovs bijdrage is dat hij in 1958 een artikel publiceerde en het idee opperde om halfgeleiders te gebruiken om lasers te maken (de theoretische beschrijving van "deeltjesaantalinversie" in halfgeleiders), en in 1961 publiceerde hij "carrier injection" PN junctions. Artikel, en in 1963 creëerde hij een PN-junctie halfgeleiderlaser (de Amerikanen creëerden deze als eersten volgens het principe dat hij voorstelde).

Halfgeleiderlasers zijn niet zo beroemd als de robijnlasers die in tekstboeken staan, maar experts zijn zich duidelijk bewust van de theoretische betekenis van halfgeleiderlasers en het potentieel is veel groter, dus ging het gelijkspel voor de Nobelprijs naar twee Sovjets en een Amerikaan.

De voordelen van halfgeleiderlasers zijn talrijk:

  • Elektronen rechtstreeks in fotonen, met een elektro-optische omzettingsefficiëntie van meer dan 50%, veel hoger dan andere soorten lasers.
  • Langere levensduur van meer dan 100.000 uur, veel langer dan andere types;
  • Halfgeleiders kunnen ook de output moduleren, wat andere types niet kunnen.
  • Kleine, lichte en rendabele halfgeleiders zijn goedkoper dan materialen zoals robijn.

De laser is een zeldzame technologie die meteen praktisch was toen hij werd uitgevonden en in 1961 voor chirurgie werd gebruikt.

Omdat de kenmerken van de laser zijn te opmerkelijk, alle fotonen van samenhang zijn bijzonder goed, wijzen in een richting, de energie toegepast op een punt, kan een miljoen keer helderder dan de zon.

Een laser met een hoger vermogen kan worden gebruikt voor snijden en bewerken.

Er zijn veel toepassingen voor snijden, lassen, meten en markeren. Het wordt gebruikt in talloze industrieën zoals communicatie, industriële verwerking, medische behandeling en schoonheid, en vervangt voortdurend traditionele processen.

Op dit punt moeten we China noemen.

Dit jaar is het 40 jaar geleden dat China zijn hervormingen doorvoerde en zijn grenzen openstelde, en 40 jaar van successen zijn geen luchtkasteel.

Het nieuwe China heeft in de eerste 30 jaar een volledige industriële basis gelegd en in basiswetenschappen geïnvesteerd, wat de basis is van de economische hervorming en het opstijgen van de economie in de afgelopen 40 jaar.

Een jaar nadat de laser in de Verenigde Staten was gebouwd, in de herfst van 1961, bouwde Wang Zhijiang, een jonge onderzoeker van het Changchun Institute of Optics and Mechanics, China's eerste laser in 1961 onder leiding van zijn leraar, academicus Wang Daheng.

De vader van de Chinese optica-academicus Wang Daheng

De vader van de Chinese optica-academicus Wang Daheng

De vader van de Chinese lasers - Wang Zhijiang en de Ruby Laser

De vader van de Chinese lasers - Wang Zhijiang en de Ruby Laser

China's eerste laser is beschikbaar, maar de naam is nog niet bekend.

Net als een jong koppel dat hun eerste baby krijgt, hopen ze altijd een respectabele oudere te vinden om een naam aan te geven.

In oktober 1964 schreef de redactie van het tijdschrift "Optical Stimulated Emission Intelligence" (voorheen bekend als "Light Quantum Amplification Special"), gesponsord door het Changchun Institute of Optics and Mechanics van de Chinese Academy of Sciences, naar Qian Xuesen met de vraag om LASER een Chinese naam te geven, en Qian Xuesen stelde een Chinese naam voor "激光".

In december van datzelfde jaar werd in Shanghai de 3e Optical Quantum Amplifier Academic Conference gehouden, voorgezeten door Yan Jici. Na de discussie werd het voorstel van Qian Xuesen formeel aangenomen en werd de Engelse afkorting LASER van "light amplification by stimulated emission of radiation" officieel vertaald als "激光".

Vervolgens veranderde ook het tijdschrift "Optical Stimulated Emission Intelligence" zijn naam in "Laser Intelligence".

De ontwikkeling van wetenschap en technologie volgt een stapsgewijs concept van de formulering van basisconcepten, het opstellen van basistheorieën tot het ontstaan van laboratoriumproducten.

Sterker nog, pas als het geïndustrialiseerd is kan het de mensheid dienen en zich verjongen.

Dit is het geval met lasertechnologie.

Op de industriële markt waren de eerste industriële lasers die gebruikt werden voor materiaalbewerking voornamelijk gaslasers en kristallasers.

GaslaserDe typische vertegenwoordiger is CO2 laser.

De vertegenwoordiger van kristallaser is YAG-laser, YAG verwijst naar yttrium aluminium granaat waaraan neodymium of ytterbium is toegevoegd.

CO2-platenlaser van Rofin Laser

Vandaag de dag is de CO2 De plaatlaser heeft nog steeds een groot marktaandeel.

De CO2 lasermachine gebruikt CO2 als werkmateriaal om laserstralingen de hulpgassen stikstof en helium worden ook in de ontladingsbuis geladen.

Wanneer er een hoge spanning op de elektrode wordt gezet, wordt er een gloedontlading opgewekt in de ontladingsbuis, waardoor de gasmoleculen laserlicht afgeven en de energie wordt versterkt tot een laserstraal.

YAG-laser

De YAG-laser moet een krypton- of xenonbuis als "pomplamp" gebruiken om licht uit te stralen dat op het Nd:YAG-kristal schijnt om laserlicht te genereren.

Het emissiespectrum van de pomplamp is een continu breedbandig spectrum. Slechts enkele spectrale pieken worden geabsorbeerd door Nd-ionen en het grootste deel van de niet-geabsorbeerde spectrale energie wordt omgezet in warmte-energie, zodat de energiebenuttingsgraad laag is.

CO2 en YAG-lasers hebben verschillende tekortkomingen, maar ze hebben ook elk hun eigen voordelen.

De krachtige laser die wordt geproduceerd is bijvoorbeeld nog steeds erg nuttig in de industrie.

De halfgeleiderlaser heeft veel voordelen, maar heeft een fatale zwakte: de kwaliteit van het uitgestraalde laserlicht is niet goed!

De outputbundel van de kristallaser is van hoge kwaliteit en heeft een hoge temporele en ruimtelijke coherentie. Er wordt beweerd dat er een laserstraal naar de maan kan worden uitgestraald met een spot van slechts 2 kilometer.

De spectrale lijnbreedte en bundeldivergentiehoek van halfgeleiderlasers zijn verschillende orden van grootte groter dan die van kristallasers.

Daarom worden de vroege halfgeleiderlasers meestal gebruikt als pomplichtbronnen. Laat de halfgeleiderlaser bijvoorbeeld de pomp zijn van de kristallaser en combineer de voordelen van de twee.

De lichtbron die door de halfgeleiderlaser wordt uitgezonden, wordt na "optimalisatie" door de kristallaser tot een bundel van hoge kwaliteit gevormd en vervolgens uitgezonden.

schijflaser ontwikkeld door TRUMPF

Bijvoorbeeld de disc laser ontwikkeld door TRUMPF deze weg ingeslagen.

Schijflasers uit de TruDisk-reeks hebben de voordelen van zowel vaste-stoflasers als diodelasers.

De schijf garandeert de straalkwaliteit van de vastestoflaseren heeft ook de hoge energie en het hoge rendement van de diodelaser als pompbron.

Nu we het er toch over hebben, ik zal de basisprestaties van vier veelgebruikte industriële lasers vergelijken (inclusief de protagonist-vezellaser van vandaag).

De uitgebreide kracht van fiber lasers is werkelijk glamoureus en overweldigend.

Tabel1 Vergelijking van de basisprestaties van 4 gangbare industriële lasers

ItemCO2-laserYAG-laserSchijflaserVezellaser
Foto-elektrisch omzettingsrendement10%3%15%30%
Maximaal uitgangsvermogen20KW6KW8KW50KW
Stralingskwaliteit BPP (4/5kW)62582.5
Levensduur diodepomp5000H1000H10000H100000H
Bedrijfs- en onderhoudskosten (4/5kW)20RMB/H35RMB/H8RMB/H2RMB/H

Er zijn vaak voorbeelden in de industrie.

De oude generatie producten cultiveert de markt, het proces wordt omgeschakeld en vervolgens zorgt de nieuwe generatie producten voor efficiëntieverbeteringen.

Vezellasers verschenen in dit scenario om de efficiëntie te verbeteren.

Met de uitvinding van de fiberlaser en de lancering ervan op de markt hebben sommige mensen hun waarde verdubbeld en zijn ze beroemd geworden.

Dit is de zogenaamde technische tuyere, en de eerste persoon die deze tuyere maakte en in deze tuyere zat, was de Rus Valentin Gapontsev.

Valentin Gapontsev

Valentin Gapontsev

Waarom maakt Gapenchev een tuyere en gaat hij op de tuyere zitten?

Gapenchev werd geboren in 1939. Hij is een senior wetenschapper op het gebied van laser materiaalfysica en het hoofd van het Radio Engineering and Electronic Science Research Laboratory van de Sovjet Academie van Wetenschappen. Hij heeft een authentieke Sovjet technische achtergrond.

De Sovjet-Unie en de Russen na het uiteenvallen lijken moeilijk te runnen bedrijven, maar Gapenchev zal het doen!

In de jaren negentig, toen de Sovjet-Unie uiteenviel, kreeg de hele economie het zwaar te verduren en viel zelfs uit elkaar. De reden waarom cowboys cowboys zijn, is dat ze altijd uit de valkuilen van de geschiedenis kunnen springen.

Aangezien het doel van 50 jaar vechten voor het socialisme is verdwenen met het uiteenvallen van de Sovjet-Unie, zal Nagapenchev te maken krijgen met een nieuwe historische omgeving en een nieuw historisch proces.

In 1990 richtte hij IPG Photonics op.

In 2006 werd het bedrijf genoteerd aan de Nasdaq (IPGP). In 2017 bedroeg de omzet 1,4 miljard dollar en de huidige marktwaarde is 6 miljard dollar. Het is het bekendste fiberlaserbedrijf in de industrie.

Het hoofdkantoor van IPG is gevestigd in Massachusetts, met fabrieken in de Verenigde Staten, Duitsland, Rusland en Italië.

Gapenchev bezit bijna de helft van de aandelen van IPG en is miljardair, hoewel hij op 79-jarige leeftijd nog steeds voorzitter en CEO is van de raad van bestuur van het bedrijf.

Gapenchev vergezelde president Medvedev en minister van Transport Sokolov bij een bezoek aan de productievestiging van IPG in Rusland.

In 2009 vergezelde Gapenchev president Medvedev en minister van Transport Sokolov bij een bezoek aan de productievestiging van IPG in Rusland.

In 2009 ontving Gapenchev de Arthur Scholo Award van de American Laser Association, een erkenning van de industrie voor zijn academische prestaties.

In 2010 won Gapenchev de Russische National Science and Technology Award, de hoogste onderscheiding voor Russische wetenschap en technologie.

Gapenchev heeft de dubbele nationaliteit van de Verenigde Staten en Rusland.

Men kan zeggen dat hij een geniale wetenschapper was die op een slimme manier de genen van Sovjetwetenschappers combineerde met de Amerikaanse kapitaalmarkt onder de veranderingen van de wereldgeschiedenis.

Dus hoe heeft Gapenchev in de loop van de geschiedenis een fortuin verdiend met fiber lasers en toch de eer gekregen?

We moeten terug naar de kristallaser met de halfgeleiderlaser als de eerder genoemde pomplichtbron.

In het algemeen absorberen bulkkristallen hoogenergetische fotonen met een korte golflengte en zetten ze deze om in hoogenergetische fotonen met een langere golflengte. Een deel van de energie wordt altijd omgezet in warmte-energie in een niet-radiatieve overgang.

Als dit deel van de warmte-energie niet kan worden afgevoerd in het massieve kristal, zal het fataal zijn en over een tijdje opbranden, dus het probleem van de warmteafvoer is erg belangrijk.

Als van het bulkkristal een slanke strook kan worden gemaakt, zal het warmteafvoergebied erg groot zijn, wat het probleem kan oplossen. Dit is eigenlijk het uiterlijk van een optische vezel.

In 1964 maakte iemand een glazen laser. Het kristal gebruikte optische vezels, hoewel de lichtbron geen halfgeleiderlaser was.

De optische vezel zelf was toen echter nog niet ontwikkeld en de defecten waren erg groot, en de lichtbron was moeilijk te richten op de optische vezel, waardoor er meer dan 20 jaar geen vooruitgang werd geboekt op deze route.

Tegen de jaren 1980 hadden halfgeleiderlasers als pompen grote vooruitgang geboekt en ook optische vezels hadden grote vooruitgang geboekt met de ontwikkeling van netwerkcommunicatie.

In 1987 bewezen de Universiteit van Southampton in het Verenigd Koninkrijk en Bell Laboratories in de Verenigde Staten de haalbaarheid van een erbium-gedoopte vezelversterker en bereikten ze een belangrijke wetenschappelijke doorbraak.

Maar de industriële doorbraak werd bereikt na vele jaren aandringen op IPG, opgericht door Gapenchev in 1990.

Vezellasers zijn zeer high-end hightech, waarbij meerdere disciplines betrokken zijn.

Het vermogen van de gepompte halfgeleiderlaser moet worden verhoogd en de versterkingsprestaties van de vezel moeten continu worden verbeterd.

De truc om optische vezels te verbeteren is om er verschillende zeldzame aardmetalen aan toe te voegen.

IPG is een typische high-tech onderneming in Westerse landen, en haar onderzoek en ontwikkeling is niet eenvoudig, en haar product winstmarge is zo hoog als 50-60%.

Vezellasers hebben een reeks voordelen van halfgeleiderlasers en de voordelen van de hoge straalkwaliteit van kristallasers.

Vanuit industrieel oogpunt zijn de voordelen van fiberlasers in één oogopslag duidelijk in vergelijking met CO2 lasers en YAG-lasers, en de voordelen zijn zo groot dat er niets vergelijkbaars is.

Vezellasers hebben een absoluut ideale straalkwaliteit en een ultrahoge omzettingsefficiëntie van halfgeleiderlasers, en zijn volledig onderhoudsvrij zoals optische vezels en LED-lampen, met een hoge stabiliteit en kleine afmetingen. Het is echt een perfect product.

Natuurlijk hebben nieuwe hightech producten één nadeel: ze zijn duur.

In deze wereld geldt dat zolang een product een markt kan vinden in China, het zeker goed zal verkopen.

Hoe duur het product ook is, zolang het in China kan worden geïndustrialiseerd, kunnen de kosten altijd laag worden gehouden.

Op dit punt moeten we een andere Chinees noemen die de pols van de fiberlaserindustrie in handen heeft: Gao Yunfeng.

In 1996 richtte Gao Yunfeng Han's Laser op.

Om de markt te betreden, moeten de door IPG geproduceerde vezellasers worden geïntegreerd in verschillende laserbewerkingsapparatuur, zoals verschillende "lasermarkeermachines" en "lasersnijmachines.”

Han's Laser vond een samenwerkingsmodel met IPG en kocht fiberlasers om verwerkingsmachines te maken.

Hoewel IPG-lasers zijn duur, maar nadat het systeem is geïntegreerd, zal de hele machine de kosten verdunnen en goed presteren.

Daarom is de toepassing van vezellasers in China welvarend en ontwikkelt de hele industriële keten zich voortvarend.

De Laser Society of America (LIA) zond Han's Laser uit op het digitale scherm

In 2018 werden IPG en Han's Laser verkozen tot bestuurlijke eenheden van de Laser Society of America.

De Laser Society of America (LIA) zond uit op het digitale scherm van het wereldberoemde Thomson Reuters Building op Times Square in de Verenigde Staten: "Ter gelegenheid van haar 50ste verjaardag wil LIA Coherent, Han's Laser, IPG Photonics en TRUMPF bedanken voor hun steun. ."

Zelfs nu is China nog de belangrijkste markt voor IPG.

In 2018 was 49% van de verkoop van IPG afhankelijk van de Chinese markt.

In 2017 bedroeg de marktwaarde van IPG meer dan 6 miljard US dollar, terwijl de marktwaarde van Han's Laser 55 miljard yuan bereikte.

De twee zijn gewoon een stel broers.

Natuurlijk heeft de huidige Chinees-Amerikaanse handelsoorlog de aandelen van hightechbedrijven beïnvloed.

Deze vraag behoort tot de algemene omgeving en valt buiten het bereik van dit artikel.

Als meer dan 20 jaar geleden, tegen de achtergrond van het uiteenvallen van de Sovjet-Unie, economische globalisering en de start van de Chinese productie, de fiber laser industrie maakte IPG en Han's Laser.

Dus waar staat de fiberlaserindustrie nu, 20 jaar later?

Als er in China wordt gezegd dat Wuhan de walgelijkste IPG is Raycus.

Raycus werd opgericht door Dr. Min Dapeng, een arts die in de VS verbleef, en lanceerde zijn eerste reeks gepulseerde fiberlasers van 10W in 2008 tot fiberlasers van 20kW in 2018.

Raycus-laser

Vanuit het oogpunt van IPG heeft Raycus de markt op waanzinnige wijze vernietigd.

Ze verlaagden de prijzen en verlaagden vervolgens de prijzen, waarbij ze binnen een kleine winstmarge opereerden, wat de marktprijzen ondermijnde.

Elk jaar daalt de prijs van Ruike met bijna 50% of meer, wat ongelooflijk is.

In 2010 kan IPG een fiberlaser van 20 watt verkopen voor meer dan 150.000. Nu biedt Raycus 8.800. Nu biedt Raycus 8.800 en IPG kan niet concurreren.

Eindelijk begint zelfs de goede broer van IPG, Han's Laser, te gebruiken.

Er wordt gezegd dat de truc is heel simpel. Vraag een binnenlandse fabrikant om een paar fiber lasers te gebruiken, laat ze de interface definitie te openen, vinden sommige mensen om het succes te kopiëren, en dan gestopt met kopen.

Daarom hebben de Chinezen volgens IPG de markt feitelijk vernietigd.

Natuurlijk, als de billen in verschillende posities staan, zullen ze verschillende dingen zeggen.

In die tijd was de ontwikkeling van geavanceerde lasertechnologie een derde van de wereld in China.

Vanuit het oogpunt van China kunnen Chinese bedrijven de kosten inderdaad drastisch verlagen onder het mom van een zekere winst, zonder de markt om zeep te helpen. Het werkelijke effect is dat de toepassing snel wordt bevorderd.

In feite is de populariteit van industriële lasers afhankelijk van China's felle kostenreductie en toepassingspromotie.

Landen zoals India en Vietnam met een bepaalde vraag naar productietoepassingen gebruiken ook goedkope industriële laserapparatuur die in China is gemaakt, en ze zijn zeer erkend voor Raycus-producten.

De fabriek van Samsung in Vietnam gebruikt veel machines van Chinese bedrijven.

Bovendien kunnen Chinese bedrijven hun kosten waanzinnig verlagen omdat de grootschalige industriële keten compleet is.

Optische lenzen kosten bijvoorbeeld 10.000 in Duitsland en 1.000 in China.

Onderdelen zoals cilindergeleiders worden in eigen land geproduceerd en er zijn maar weinig kernonderdelen die niet gelokaliseerd hoeven te worden.

Met de vooruitgang van lokalisatie zijn de kosten snel gedaald. In 2015 werd een ultraviolette laser van 3 watt verkocht voor 90.000, nu voor 20.000.

Bovendien heeft China's grote aantal O&O-medewerkers de concurrentie in de industrie veranderd in een wedstrijd om snel te voldoen aan de behoeften van de klant.

Toen Han's Laser in Vietnam concurreerde met de Zuid-Koreaanse EO, waren producten met dezelfde configuratie meer dan 100.000 goedkoper, omdat de onderdelen van IPG goedkoop waren en een groot aantal jonge ingenieurs naar de fabriek van Samsung in Vietnam werden gestuurd om dag en nacht te debuggen.

Er zijn maar weinig Koreaanse ingenieurs die door de EO zijn gestuurd en hun haar is grijs.

De automatische laserapparatuur van het Amerikaanse bedrijf duurt een half jaar, en het Chinese bedrijf citeert rechtstreeks 30%, en de bouwperiode is een maand.

En in de Verenigde Staten doen oude ingenieurs die op het punt staan om met pensioen te gaan het. Niemand zal het doen na zijn pensionering.

In de geschiedenis van de laserontwikkeling heeft de halfgeleiderlasertechnologie die werd overgeleverd door de voormalige Sovjet-Unie zich ontwikkeld tot een fiberlaser vanwege de enorme vraag vanuit China en de promotie van kostenreductie.

Op dit moment is Raycus niet de enige vezelonderneming in China. laserfabrikantmaar de markt lijkt een rode zee te hebben gevormd.

Niemand weet wat deze markt in de toekomst zal worden.

Bij het analyseren van iets moeten we soms uit de bestaande silo's springen. Door de ontwikkeling van de koppelingstechnologie van halfgeleiderlasers in de afgelopen jaren zijn halfgeleiderlasers met hoog vermogen bijvoorbeeld geleidelijk grootschalige industriële verwerkingstoepassingen gaan gebruiken.

Zie ook:

Geschiedenis van de laser: 1960 - 2019

Vergeet niet: sharing is caring! : )
Shane
Auteur

Shane

Oprichter van MachineMFG

Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.

Volgende

H Beam Maten en Gewichtstabel

Heb je je ooit afgevraagd wat de verborgen wereld is van H-balken? In dit boeiende artikel ontrafelen we de mysteries achter deze essentiële constructiecomponenten. Onze deskundige werktuigbouwkundige...
MachineMFG
Til uw bedrijf naar een hoger niveau
Abonneer je op onze nieuwsbrief
Het laatste nieuws, artikelen en bronnen, wekelijks naar je inbox gestuurd.
© 2024. Alle rechten voorbehouden.

Neem contact met ons op

Je krijgt binnen 24 uur antwoord van ons.