根據(jù)海外市場調(diào)研機(jī)構(gòu)MarketsandMarkets稱，預(yù)計(jì)2024年全球激光技術(shù)市場規(guī)模將達(dá)到 200 億美元，到2029年將達(dá)到295億美元，預(yù)測期內(nèi)復(fù)合年增長率為 8%。

由于激光技術(shù)的多樣化應(yīng)用以及對醫(yī)療實(shí)踐的變革性影響，醫(yī)療保健行業(yè)對激光技術(shù)的需求正在大幅增長。例如，在醫(yī)療保健領(lǐng)域，激光技術(shù)越來越多地應(yīng)用于眼科、牙科、皮膚科和泌尿科等科室。青光眼、心臟病、靜脈曲張、前列腺疾病、膝蓋損傷、腫瘤、癌癥和腎結(jié)石等健康問題都可以通過激光技術(shù)進(jìn)行治療。此外，激光技術(shù)還被應(yīng)用于無創(chuàng)醫(yī)療領(lǐng)域，如選擇性激光小梁成形術(shù)、光動力療法、去除紋身、嫩膚、低強(qiáng)度激光療法和脫毛等。由于眼部相關(guān)疾病的發(fā)病率不斷上升、整容手術(shù)需求持續(xù)增加、醫(yī)療保健基礎(chǔ)設(shè)施不斷改善以及老年人口比例激增，這些因素推動了醫(yī)療激光系統(tǒng)的需求不斷提升。醫(yī)療保健領(lǐng)域?qū)�基于激光的解決方案的需求激增，微型和納米設(shè)備的產(chǎn)量不斷增加，基于激光技術(shù)的材料加工技術(shù)的廣泛使用，以及基于激光應(yīng)用的不同技術(shù)的采用越來越多，例如激光雷達(dá)（LiDAR）、垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)/虛擬現(xiàn)實(shí)等，這些都是推動激光技術(shù)市場增長的關(guān)鍵因素。

又如，在航空航天工業(yè)領(lǐng)域，基于航空工業(yè)對零部件的加工及性能要求向來嚴(yán)格苛刻，由此對先進(jìn)制造技術(shù)提出了更高的要求。相較于傳統(tǒng)加工方法，激光制造技術(shù)彰顯出眾多優(yōu)勢，包括激光光斑小、能量密度高、熱變形小、精度高、靈活性強(qiáng)、生產(chǎn)效率高；安全性和穩(wěn)定性高；加工材料范圍廣；非接觸性加工可實(shí)現(xiàn)高速、高精度 、高效加工；與數(shù)控技術(shù)結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)自動化加工；可實(shí)現(xiàn)高溫、高壓、劇毒等惡劣環(huán)境下加工等。因此，能利用激光技術(shù)來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和設(shè)計(jì)的靈活性，并以更低廉的價(jià)格制造更輕型的零部件。航空業(yè)中使用的多種材料，例如陶瓷、聚合物和金屬等，都可以使用激光技術(shù)進(jìn)行高效、高精度的加工。此外，激光加工工藝和技術(shù)在新能源/新材料、汽車制造、軌道交通、船舶制造、電氣/電子/半導(dǎo)體、新基建等垂直行業(yè)的應(yīng)用場景持續(xù)拓寬。

限制因素

激光技術(shù)市場面臨部署成本高的挑戰(zhàn)。激光系統(tǒng)的復(fù)雜性需要使用專用組件、尖端技術(shù)和嚴(yán)格的安全措施，這些都大幅增加了總體的部署費(fèi)用。此外，旨在推進(jìn)激光技術(shù)并確保符合安全標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā)投資進(jìn)一步導(dǎo)致了高昂的前期成本。激光系統(tǒng)需要例如二極管、光學(xué)元件、半導(dǎo)體材料和控制電子器件等專用組件。這些組件的制造成本通常很高，并且它們的高精度和高質(zhì)量影響了激光系統(tǒng)的總成本。

缺乏訓(xùn)練有素的人員是限制激光技術(shù)市場增長的另一個因素。熟練勞動力對于操作和維護(hù)激光系統(tǒng)至關(guān)重要，這增加了與雇用和培訓(xùn)合格專業(yè)人員相關(guān)的費(fèi)用。例如，準(zhǔn)分子激光器的操作需要至少一名經(jīng)過培訓(xùn)的人員在場，以確保操作員了解在使用激光系統(tǒng)期間要遵循的相關(guān)規(guī)程。缺乏訓(xùn)練有素的人員可能會損壞激光加工所涉及的材料并導(dǎo)致大量時間消耗。

機(jī)遇因素

激光器在光通信板塊的日益普及將為激光技術(shù)市場創(chuàng)造巨大的增長機(jī)會。光通信利用光作為傳輸介質(zhì)。相較于無線電波，激光技術(shù)比更具優(yōu)勢，因?yàn)楣獠ū葻o線電波封裝得更緊密。鑒于此，激光技術(shù)可以顯著提高每秒的數(shù)據(jù)傳輸量，并具有穩(wěn)定的信號質(zhì)量。通過采用激光技術(shù)，可以開發(fā)具有更高速度和帶寬、更低價(jià)格和緊湊尺寸的高效通信系統(tǒng)。

未來幾年，激光技術(shù)預(yù)計(jì)將廣泛應(yīng)用于光通信板塊，激光器將電能轉(zhuǎn)化為光能，通過纖芯傳輸光信號，具有高速傳輸、長距離傳輸和低損耗等特點(diǎn)。激光器發(fā)出的單色、高能量密度的光束可以精確地穿過光纖，并且可以通過調(diào)制技術(shù)實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用和解復(fù)用，提高光纖的傳輸容量。激光器制造商將專注于提高激光器的速度和減小組件的尺寸，以滿足更加復(fù)雜的光通信應(yīng)用的需求。

挑戰(zhàn)

高功率激光器的使用帶來了一些挑戰(zhàn)。高功率激光器的特點(diǎn)是其輸出水平在千瓦到兆瓦范圍內(nèi)，因此存在多種技術(shù)復(fù)雜性，需要在其設(shè)計(jì)和操作階段仔細(xì)考量。提高激光器的可靠性和使用壽命以滿足工業(yè)、醫(yī)療和航空航天應(yīng)用的需求至關(guān)重要。與這些應(yīng)用相關(guān)的挑戰(zhàn)主要包括提高激光二極管的穩(wěn)定性、最大限度地減少退化機(jī)制以及提高惡劣工況條件下的組件壽命。高功率固態(tài)激光器展現(xiàn)出強(qiáng)烈的熱透鏡效應(yīng)，使得實(shí)現(xiàn)高光束質(zhì)量更具挑戰(zhàn)性。與非偏振輸出的激光器相比，偏振輸出的激光器通常會降低效率。因此，高效散熱和熱管理等問題需要采取額外措施來解決。此外，高功率激光器還彰顯非線性效應(yīng)，例如拉曼散射、布里淵散射和四波混頻。

同時，高功率激光光束的傳輸和控制方面的挑戰(zhàn)則需要強(qiáng)大的系統(tǒng)來確保光束穩(wěn)定性和指向精度，以及遠(yuǎn)距離的焦點(diǎn)控制。

終端用戶

全球激光技術(shù)市場可分為研究、醫(yī)療、汽車、國防、航空航天、工業(yè)、電子和半導(dǎo)體、商業(yè)和電信等終端用戶。由于汽車制造商越來越多地利用激光切割來制造無差錯的高質(zhì)量產(chǎn)品，汽車行業(yè)占據(jù)了激光技術(shù)市場的最大份額。

激光可以精確切割許多不同類型的材料（金屬、非金屬、鋁材等；平面切割、異型切割等），無需返工。如今，制造業(yè)迫切需要減少人工成本，并使用配置了激光切割功能的數(shù)控機(jī)床推動金屬切削的過程自動化，由此提高切割精度并降低材料浪費(fèi)，這向來是激光切割市場增長的驅(qū)動因素之一。同時，高端裝備、汽車、航天航空、消費(fèi)電子、新基建、海洋裝備、新能源、軌道交通、石油化工、生物醫(yī)療、國防等終端用戶行業(yè)的快速擴(kuò)張，極大推動了對激光切割技術(shù)的訴求，進(jìn)而推動了激光切割市場的增長，尤其是光纖激光切割機(jī)和數(shù)控激光切割機(jī)等產(chǎn)品。

激光技術(shù)市場的最新趨勢

激光技術(shù)在智能制造和綠色制造中的優(yōu)勢不斷突顯，面對新能源、新材料、信息顯示、醫(yī)療等產(chǎn)業(yè)激增的需求，高端激光智能制造裝備迎來了絕佳的發(fā)展機(jī)遇。智能工廠解決方案的實(shí)施和投資不斷增加，預(yù)計(jì)將推動全球激光技術(shù)市場的增長。智能工廠解決方案和工業(yè)4.0的出現(xiàn)，使制造業(yè)的效率提高、產(chǎn)量增加、成本效益提升、質(zhì)量改善，以及生產(chǎn)能力增強(qiáng)。另外，激光技術(shù)在成本、性能和可靠性等方面的持續(xù)改善將有助于降低激光器的單位成本，從而推動其成為智能制造浪潮中更普遍的加工利器，通過激光技術(shù)顯著提高的生產(chǎn)一致性和產(chǎn)能、更好的加工品質(zhì)、柔性制造能力以及更低的運(yùn)行成本等優(yōu)勢持續(xù)取代機(jī)械切割、水射流切割等傳統(tǒng)工藝。

在工業(yè)4.0概念中，激光技術(shù)將在不同的機(jī)械應(yīng)用中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。此外，大多數(shù)基于激光的工業(yè)4.0應(yīng)用將采用一系列先進(jìn)技術(shù)，如機(jī)器學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)、認(rèn)知計(jì)算、云計(jì)算、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)。

文章來源：激光界

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