Sự sụp đổ toàn cầu của truyền thông năm năm trước đã thúc đẩy sự ra đời của một thế hệ laser công nghiệp mới, laser sợi quang.
"Laser sợi" có kích thước đơn giản và nhỏ hơn so với laser rắn hoặc khí thông thường. Cũng giống như các tấm wafer dựa trên silicon thay thế các sản phẩm ống, laser sợi đang tạo ra một cuộc cách mạng công nghiệp trong lĩnh vực laser.
Công ty Photonics IPG của Hoa Kỳ là công ty hàng đầu trong lĩnh vực cáp quang và doanh số bán sản phẩm hiện tại của hãng chiếm 75% doanh số toàn cầu. SPI Laser, một viện nghiên cứu có trụ sở tại Anh, cũng bắt đầu sản xuất laser sợi quang. Cả hai công ty đã chuyển từ sản xuất các sản phẩm truyền thông quang học sang laser công nghiệp sau khi thị trường truyền thông sụp đổ năm 2000.
Thông tin truyền thông được truyền dưới dạng xung quang trong sợi quang. Khi một thành phần hóa học nhất định được tích hợp vào sợi quang, nó có thể thay thế nhiều vật liệu thông thường, ví dụ, sử dụng số lượng lớn đá hoặc khí làm môi trường khuếch đại.
Ngay từ những năm 1960, khái niệm laser sợi đã được đề xuất. Mãi đến những năm 1990, IPG mới phát triển một nguyên mẫu thực tế. Sự sụp đổ của thị trường truyền thông năm 2000 là động lực chính cho sự phát triển của laser sợi quang.
Ông Roy Taylor, giáo sư tại Đại học Hoàng gia Luân Đôn, cho biết: "Do sự sụp đổ của thị trường truyền thông, IPG đã mất 60% hoạt động kinh doanh chỉ sau một đêm. IPG không thực sự bắt đầu bán các sản phẩm laser sợi quang vào năm 2003".
Tình hình với SPI thậm chí còn tồi tệ hơn. David Parker, CEO của SPI, cho biết: "Năm 2003, chúng tôi đã phải đối mặt với một quyết định quan trọng là đóng cửa công ty hoặc tham gia vào một thị trường hoàn toàn mới, hoàn toàn xa lạ." SPI đã có một lựa chọn sáng suốt và chuyển sang lĩnh vực laser sợi quang.
Theo các chuyên gia của tạp chí chuyên nghiệp Laser Focus World, doanh số của laser công nghiệp trên toàn thế giới dự kiến sẽ tăng từ 2,2 tỷ đô la trong năm nay lên 2,9 tỷ đô la vào năm 2009. Tỷ lệ laser sợi sẽ tăng từ 5% đến 30% hiện tại và doanh số sẽ tăng tăng vọt từ 110 triệu đô la đến 900 triệu đô la. Hầu hết các laser sợi không được bán trực tiếp cho người dùng cuối, nhưng được bán cho các nhà tích hợp hệ thống laser.
Laser sợi đang thay thế laser công nghiệp truyền thống trong tất cả các lĩnh vực chính. Từ việc cắt tốt các mạch vi điện tử đến hàn thân ô tô công suất cao, từ đánh dấu mã vạch trên hàng hóa thông thường đến trẻ hóa sắc đẹp để xóa dấu vết của tuổi tác. Một thành phần phức tạp, riêng biệt của laser rắn hoặc khí thông thường được thay thế bằng cụm sợi mềm, mảnh, giúp cho laser nhỏ gọn, đơn giản, dễ sản xuất và không cần bảo trì.
Các sản phẩm của SPI tập trung ở dải công suất thấp và IPG tăng công suất đầu ra của laser lên hàng nghìn lần. Chuyên gia về laser của Đại học Cambridge Bill O'Neill cho biết: Trong năm năm tới, công suất đầu ra của laser sợi quang sẽ được tăng lên 400.000 watt.
Nhà nghiên cứu Sergei Popov của Đại học Hoàng gia (người đang làm việc cho IPG cùng một lúc) giải thích: "Bạn có thể tổng hợp laser từ nhiều laser sợi quang thành một sợi, dẫn đến tổng công suất rất cao, có phần giống như kết nối nhiều máy tính. cải thiện sức mạnh tính toán. "
Tính năng này làm cho nó có thể áp dụng cho nhiều khu vực không có laser truyền thống. Ví dụ, trong ngành công nghiệp dầu khí, hàng chục ngàn watt năng lượng laser có thể được truyền qua nhiều km sợi. Tiến sĩ Popov nói: Cách này, bạn có thể xây dựng đường ống dẫn dầu và khí đốt ở những vùng xa xôi nhanh hơn, chẳng hạn như việc xây dựng đường ống Alaska. Bằng cách sử dụng khả năng cơ động và hiệu quả cao của laser sợi quang, số lượng trạm hàn có thể giảm 75%. Các ứng dụng tiềm năng trong tương lai bao gồm khử sạch các cơ sở hạt nhân, bảo trì và sản xuất hàng không vũ trụ.
Giáo sư O'Neill dự đoán rằng người dùng laser sẽ có thể cung cấp năng lượng từ laser sợi quang trung tâm trong tương lai bằng cách xây dựng một mạng lưới năng lượng Laser của nhà máy trong nhà máy. Các thiết bị công nghiệp khác nhau (để cắt, hàn, xử lý nhiệt, đánh dấu, kiểm tra, làm sạch, v.v.) không cần phải có nguồn laser riêng, giống như sử dụng dụng cụ điện, giao diện phích cắm có thể được sử dụng tự do. Bạn thậm chí có thể tưởng tượng ra một kịch bản trong đó một mạng laser sợi quang sẽ được xây dựng trong khuôn viên trường.
Giáo sư O'Neill cũng làm việc trong hai công ty. Ông nói rằng IPG hơi khác so với công nghệ cốt lõi của SPI, nhưng tất cả đều có nền tảng vững chắc. Họ kiểm soát nhiều quyền sở hữu trí tuệ cơ bản để sản xuất laser sợi quang. Valentin Gapontsev, người sáng lập và CEO hiện tại của IPG, không lo lắng về vi phạm sở hữu trí tuệ. Ông chỉ ra: "Bằng sáng chế không bao giờ bảo vệ chúng tôi; làm việc chăm chỉ hơn và luôn đi trước là sự bảo vệ tốt nhất cho chúng tôi."
