Det globale sammenbrud af kommunikation for fem år siden fik fødselen til en ny generation af industrielle lasere, fiberlasere.
"Fiberlasere" er enklere og mindre i størrelse end konventionelle faste eller gaslasere. Ligesom siliciumbaserede skiver erstattet rørprodukter, udleder fiberlasere en industriel revolution i laserfeltet.
Det amerikanske IPG Photonics Company er førende inden for fiberoptisk felt, og dets nuværende produktsalg tegner sig for 75% af det globale salg. SPI Laser, et forskningsinstitut med base i England, startede også produktionen af fiberlasere. Begge virksomheder skiftede fra produktion af optiske kommunikationsprodukter til industrielle lasere efter sammenbruddet af kommunikationsmarkedet i 2000.
Kommunikationsinformationen transmitteres i form af optiske impulser i den optiske fiber. Når en bestemt kemisk sammensætning inkorporeres i en optisk fiber, kan den erstatte mange konventionelle materialer, for eksempel ved at bruge et antal sten eller gasser som et forstærkningsmedium.
Allerede i 1960'erne blev konceptet med fiberlaser foreslået. Først i 1990'erne udviklede IPG en praktisk prototype. Kommunikationsmarkedets sammenbrud i 2000 var den vigtigste drivkraft for udviklingen af fiberlasere.
Mr. Roy Taylor, professor ved Imperial College London, sagde: "På grund af sammenbruddet på kommunikationsmarkedet mistede IPG 60% af sin forretning natten over. IPG startede ikke rigtig massesælgende fiberlaserprodukter i 2003."
Situationen med SPI er endnu værre. David Parker, administrerende direktør for SPI, sagde: "I 2003 stod vi overfor en vigtig beslutning om at lukke virksomheden eller ind i et helt nyt marked, der var helt ukendt." SPI tog et klogt valg og flyttede ind inden for fiberlasere.
Ifølge eksperter i fagmagasinet Laser Focus World forventes salget af industrielle lasere over hele verden at stige fra 2,2 milliarder dollars i år til 2,9 milliarder dollars i 2009. Andelen af fiberlasere vil stige fra de nuværende 5% til 30%, og salget vil stiger fra $ 110 millioner til $ 900 millioner. De fleste fiberlasere sælges ikke direkte til slutbrugerne, men sælges til lasersystemintegratorer.
Fiberlasere erstatter traditionelle industrielle lasere i alle større områder. Fra finskæring af mikroelektroniske kredsløb til højeffekt køretøjssvejsning fra køretøjer, fra stregkodemærkning på almindelig vare til skønhedsforyngelse for at fjerne aldersspor. En kompleks, diskret komponent i en konventionel fast- eller gaslaser erstattes af en blød, slank klynge af fibre, der gør laseren kompakt, enkel, let at fremstille og vedligeholdelsesfri.
SPIs produkter er koncentreret i laveffektområdet, og IPG øger laserens udgangseffekt med en faktor tusinder. Cambridge University laserekspert Bill O'Neill sagde: "I løbet af de næste fem år vil udgangseffekten fra fiberlasere øges til 400.000 watt."
Imperial College-forsker Sergei Popov (der arbejder for IPG på samme tid) forklarede: "Du kan samle laseren fra mange fiberlasere til en fiber, hvilket resulterer i en meget høj totaleffekt, der er lidt som at forbinde mange computere. Kom op til forbedre computerkraften. "
Denne funktion gør den anvendelig til mange områder, hvor traditionelle lasere ikke er tilgængelige. F.eks. I olie- og gasindustrien kan titusinder af watt laserkraft overføres over flere kilometer fiber. Dr. Popov sagde: ”På denne måde kan du bygge olie- og gasrørledninger i fjerntliggende områder hurtigere, såsom konstruktion af Alaska-rørledninger. Ved at bruge køretøjets manøvrerbarhed og høje effektivitet af fiberlasere kan antallet af svejsestationer reduceres med 75%. Potentielle fremtidige anvendelser inkluderer afrensning af nukleare anlæg, vedligeholdelse og rumfartsproduktion.
Professor O'Neill forudsiger, at laserbrugere vil være i stand til at levere energi fra en central fiberlaser i fremtiden ved at opbygge et "laserenerginetværk" i anlægget. Forskellige industrielle udstyr (til skæring, svejsning, varmebehandling, mærkning, inspektion, rengøring osv.) Behøver ikke at have en separat laserkilde, ligesom ved hjælp af et el-værktøj, kan pluggrænsefladen bruges frit. ”Vi kan endda forestille os et scenarie, hvor der skal bygges et fiberlasernetværk på campus.”
Professor O'Neill arbejdede også i to virksomheder. Han sagde, at IPG adskiller sig lidt fra SPIs kerneteknologi, men de har alle et stærkt fundament. De kontrollerer mange grundlæggende immaterielle rettigheder til fremstilling af fiberlasere. Valentin Gapontsev, grundlæggeren og den nuværende administrerende direktør for IPG, er ikke bekymret for krænkelser af intellektuel ejendom. Han påpegede: "Patenter beskytter os aldrig; at arbejde hårdere og forblive i forvejen er den bedste beskyttelse for os."
