Keruntuhan komunikasi global lima tahun lalu mendorong kelahiran generasi baru laser industri, serat laser.
"Serat laser" lebih ringkas dan lebih kecil daripada padat konvensional atau gas gas. Sama seperti wafers berasaskan silikon yang menggantikan produk tiub, laser serat telah meletakkan revolusi perindustrian dalam bidang laser.
Syarikat IPG Photonics AS adalah peneraju dalam bidang gentian optik, dan jualan produknya saat ini menyumbang 75% daripada jualan global. SPI Laser, sebuah institut penyelidikan yang berpangkalan di UK, juga memulakan pengeluaran laser serat. Kedua-dua syarikat beralih daripada pengeluaran produk komunikasi optik ke laser industri selepas kejatuhan pasaran komunikasi pada tahun 2000.
Maklumat komunikasi ditransmisikan dalam bentuk denyutan optik dalam serat optik. Apabila suatu komposisi kimia tertentu dimasukkan ke dalam serat optik, ia dapat menggantikan banyak bahan konvensional, contohnya, menggunakan banyak batu atau gas sebagai medium keuntungan.
Seawal 1960-an, konsep laser serat dicadangkan. Tidak sampai tahun 1990-an IPG telah membangun prototaip praktikal. Kejatuhan pasaran komunikasi pada tahun 2000 merupakan penggerak utama untuk pembangunan laser serat.
Encik Roy Taylor, seorang profesor di Imperial College London, berkata: "Kerana kejatuhan pasaran komunikasi, IPG kehilangan 60% perniagaannya semalaman. IPG tidak benar-benar memulakan produk laser serat laris dalam tahun 2003."
Situasi dengan SPI semakin teruk. David Parker, Ketua Pegawai Eksekutif SPI, berkata: "Pada tahun 2003, kami menghadapi keputusan penting untuk menutup syarikat itu atau memasuki pasaran baru yang benar-benar tidak dikenali." SPI membuat pilihan bijak dan berpindah ke bidang laser serat.
Menurut para ahli dalam majalah Laser Focus World, penjualan laser industri di seluruh dunia dijangka meningkat dari $ 2.2 bilion pada tahun ini kepada $ 2.9 bilion pada tahun 2009. Perkadaran laser serat akan meningkat dari 5% hingga 30% semasa, dan penjualan akan melambung dari $ 110 juta hingga $ 900 juta. Kebanyakan laser serat tidak dijual terus kepada pengguna akhir, tetapi dijual kepada integrator sistem laser.
Laser serat menggantikan laser perindustrian tradisional di semua kawasan utama. Dari pemotongan litar mikroelektronik yang baik kepada kimpalan badan automotif berkuasa tinggi, dari kod bar yang menandakan barangan biasa untuk peremajaan kecantikan untuk menghapuskan kesan umur. Komponen diskret yang kompleks dan pepejal konvensional atau laser gas digantikan oleh kelompok gentian lembut dan langsing yang membuat laser padat, mudah, mudah untuk dihasilkan, dan bebas penyelenggaraan.
Produk SPI tertumpu dalam julat kuasa rendah, dan IPG meningkatkan kuasa output laser dengan faktor ribuan. Pakar laser Universiti Cambridge, Bill O'Neill berkata: "Dalam tempoh lima tahun akan datang, kuasa output laser serat akan meningkat kepada 400,000 watt."
Penyelidik Imperial College, Sergei Popov (yang bekerja untuk IPG pada masa yang sama) menjelaskan: "Anda boleh mengagregat laser dari banyak laser serat menjadi satu serat, menghasilkan kuasa total yang sangat tinggi, yang agak menyambungkan banyak komputer. meningkatkan daya pengkomputeran. "
Ciri ini menjadikannya sesuai untuk banyak bidang di mana laser tradisional tidak tersedia. Sebagai contoh, dalam industri minyak dan gas, puluhan ribu watt kuasa laser boleh ditransmisikan dalam beberapa kilometer serat. Dr Popov berkata: "Dengan cara ini, anda boleh membina saluran paip minyak dan gas di kawasan terpencil dengan lebih cepat, seperti pembinaan saluran paip Alaska. Dengan menggunakan kebolehlaksanaan kenderaan dan kecekapan tinggi laser serat, bilangan stesen kimpalan boleh dikurangkan sebanyak 75%. Aplikasi masa depan yang berpotensi termasuk pembersihan kemudahan nuklear, penyelenggaraan dan pembuatan aeroangkasa.
Profesor O'Neill meramalkan bahawa pengguna laser akan dapat memberikan tenaga dari laser serat pusat pada masa akan datang dengan membina "rangkaian tenaga laser" di kilang. Pelbagai peralatan industri (untuk pemotongan, kimpalan, rawatan haba, tanda, pemeriksaan, pembersihan, dll.) Tidak perlu mempunyai sumber laser yang berasingan, sama seperti menggunakan alat kuasa, antara muka palam boleh digunakan dengan bebas. "Kami juga dapat membayangkan senario di mana rangkaian laser serat akan dibina di kampus."
Profesor O'Neill juga bekerja di dua syarikat. Beliau berkata IPG sedikit berbeza daripada teknologi teras SPI, tetapi mereka semua mempunyai asas kukuh. Mereka mengawal banyak hak harta intelek asas untuk pembuatan laser serat. Valentin Gapontsev, pengasas dan Ketua Pegawai Eksekutif IPG semasa, tidak bimbang dengan pelanggaran harta intelek. Beliau berkata: "Paten tidak melindungi kami, bekerja lebih keras dan tetap berada di hadapan adalah perlindungan terbaik bagi kami."
