激光技術自問世以來，60多年間，取得了飛躍的發展，其應用幾乎涵蓋所有工業(ye) 領域，除輕工業(ye) 、汽車、航空航天、動力及能源行業(ye) 外，正逐步向精細、微細加工領域拓展，有力推動了電子製造、集成電路、通訊、機械微加工、醫療、牙科、美容儀(yi) 器設備及新興(xing) 應用的發展。

激光的加工總的而言可分為(wei) 宏加工與(yu) 微加工，目前全球範圍內(nei) 宏加工的技術與(yu) 市場開發已經充分，而微加工還在繼續發展，在，特別是超高精度的微加工隻是起步階段。討論激光微加工的發展，關(guan) 鍵在於(yu) 超短脈衝(chong) 激光器。

早在1995年，人們(men) 就發現了超快激光在微加工應用的潛力，例如德國的漢諾威激光中心。然而在當時，可用的激光器體(ti) 積很大，科學儀(yi) 器很笨重，不適合工業(ye) 應用。在1990年代後期，​​歐洲的研發工作，尤其是蘇黎世和波爾多，帶來了新一代直接二極管泵浦、摻鐿超快激光器的出現。基於(yu) 新的激光材料，摻鐿激光器更可靠、更緊湊，比第一代科學激光器的效率更高。

最初由幾個(ge) 先驅創業(ye) 公司開發，後來越來越多的廠商也加入開發，超快激光器現在已經演變成一種強大的工業(ye) 加工工具。在過去的10年中，商用超快激光器的平均功率增加了一百倍，今天達到數十瓦甚至上100瓦。最近實驗室的發展重點已經瞄準了千瓦級超快激光器。

超快激光器也許是從(cong) 2003年左右才開始了真正的工業(ye) 應用，包括在醫療上也有了很多應用。超快激光器很快成為(wei) 科研熱點與(yu) 企業(ye) 創新方向。最有趣的是，最開始掌握這一領域的不是所謂行業(ye) 巨頭，大部分是小企業(ye) ，包括Positive Light, Raydiance, EKSPLA, Light Conversion, Femtolasers, HighQ Laser, Lumera, Amplitude, Time-bandwith, Attodyne, FiLaser, EdgeWave, Fianium, Onefive等。這些企業(ye) 掌握著核心超快激光技術，然而初創的階段規模不大，而且超快激光成本較高，市場需求量有限，這些企業(ye) 發展步伐平緩。然而超快激光加工是未來一大趨勢，行業(ye) 巨頭紛紛關(guan) 注到這一點，通過並購或自行研發也介入了超快激光器業(ye) 務。前麵所提及的公司大部分都被收購了，其產(chan) 品繼而成為(wei) 行業(ye) 巨頭的明星產(chan) 品。

 

(圖片由呂啟濤博士提供)

在過去五年時間內(nei) ，超快激光器基本上完成了行業(ye) 格局的整合，除了自創業(ye) 至今仍然保持獨立運作的EKSPLA, Light Conversion, Amplitude幾家企業(ye) ，如今行業(ye) 巨頭通快公司Trumicro係列、羅芬公司的Starpico/StarFemto, JDSU的Picoblade， 理波公司的Spirit/High Q以及相幹公司的Talisker產(chan) 品是目前較受歡迎的主流。

近年來，超快激光器正逐漸進入人們(men) 的視野。它變得更加可靠，並成為(wei) 諸多領域的重要工具，如醫學、科研、遠程通訊、半導體(ti) 檢驗以及材料加工，特別是移動電子設備。隨著超快激光器價(jia) 格的下降，從(cong) 業(ye) 者之間的競爭(zheng) 增加，這些激光器的應用領域也在增加。

過去幾年，在全球激光光源市場結構裏，除了YAG激光器與(yu) CO2激光器增長放緩，光纖激光器是一枝獨秀，2016年全球市場突破100億(yi) 人民幣，占據全球激光源總額超過35%，而在中國光纖激光器所占光源比例接近50%。紫外激光器與(yu) 半導體(ti) 激光器發展也非常活躍，2016年國內(nei) 紫外激光器市場出貨數量超過6000台，2017年預計增長60%以上。

與(yu) 整個(ge) 激光器市場相比，超快激光市場份額相對較小，但其增長速度是整個(ge) 激光市場增長速度的兩(liang) 倍。以通快、相幹、光譜物理、英諾激光等公司為(wei) 代表的超快激光器應用呈現了快速穩健的增長。超快激光器將在增材製造、微材料加工、精準加工、精準醫療、薄玻璃切割、微納加工等更多新型應用領域不斷開疆拓土，成為(wei) 值得期待的應用領域之一。

10年前，超快激光器豈止昂貴能夠形容，一台皮秒激光器可達數百萬(wan) 元，近幾年超快激光器價(jia) 格已逐步下降，但目前仍然身價(jia) 很貴，一台皮秒激光器成本還在一百萬(wan) 元以上，主要是針對科研、醫療以及高端工業(ye) 應用，然而要大規模應用，超快激光市場還是要經曆性價(jia) 比的戰場，特別是在中國市場要大眾(zhong) 化應用，則要讓用戶買(mai) 得起、用得起。

目前激光微加工領域主要還是納秒級固體(ti) 、紫外與(yu) 光纖激光器應用為(wei) 主，隨著逐漸擴大的應用範圍和逐漸下降的價(jia) 格，超快激光從(cong) 業(ye) 者們(men) 將迎來春天。許多高要求的加工，從(cong) 納秒激光過渡到皮秒激光加工，是一個(ge) 趨勢。皮秒激光或許未來也會(hui) 走脈衝(chong) 光纖激光器的類似道路，技術成熟的國產(chan) 化皮秒激光源批量推出後，競爭(zheng) 加劇，外國供應商也跟隨降價(jia) ，如果真出現這種情況，那麽(me) 超快激光的規模化應用將會(hui) 到來。

粗略估計，2016年全球超快激光器產(chan) 值超過8億(yi) 美元，未來三年還會(hui) 出現加快增長，至2020年市場產(chan) 值可達14億(yi) 美元。在中國，由消費電子產(chan) 品加工帶來的超快激光微加工應用需求量會(hui) 大幅度增加。目前的光纖激光器製造商未來也許會(hui) 介入超短脈衝(chong) 光纖激光器，這一變化將會(hui) 給這一領域帶來新的推動力。  (作者：Johnny)