國產化浪潮 | 光纖激光器屢攀高峰 激光功率計再迎里程碑

近年來，我國光纖激光產業(yè)發(fā)展極其迅猛，并呈現出兩大趨勢——一是國產崛起：十年前進口品牌一家獨占70%以上的份額，到去年進口產品份額已不足30%；二是超高功率壁壘被不斷打破：過去1kW以上激光器對華禁售，如今國產的60kW、100kW激光器都已投入使用。

然而，在光纖激光器進步神速的同時，我們還注意到衡量激光器的“尺子”——激光功率計市場仍處在被進口壟斷的局面。尤其是近年來我國突破最快的萬瓦激光器領域，產品雖已實現國產化，但功率測量仍然依賴進口產品，整個高功率激光功率計市場幾乎都被Ophir和Gentec等企業(yè)瓜分。直到2022年，國產激光功率計才突破萬瓦大關，開始在萬瓦領域向國外品牌發(fā)起挑戰(zhàn)。

在此之后，國產功率計的可測功率也在不斷提升。維科網·激光了解到，今年1月，深圳市彩煌熱電科技有限公司（簡稱“彩煌熱電”）推出國產15千瓦功率計，成為國產功率計突破萬瓦后的又一里程碑事件。

15kW功率計探頭照片

何為功率計？

   顧名思義，激光功率計就是用來測試連續(xù)激光的功率或者脈沖激光在某一段時間平均功率的儀器，能實現對激光器實際輸出功率的精準測量，精細、準確地控制激光加工中的工藝，是提高激光加工質量的關鍵儀器。除激光器廠家對功率計有巨大需求外，激光美容、激光醫(yī)療、激光打標、激光切割、激光鉆孔、激光焊接、3D打印等應用行業(yè)及激光設備集成商也對功率計有著巨大需求。

15kW功率計測試圖1

15kW功率計測試圖2

激光功率計應用場景照片

激光功率計是通過熱傳感器、熱電偶、硅光電池和熱測電阻等不同技術原理，轉換激光能量為電信號輸出，從而測量出激光的功率大小。激光功率計探頭按照原理和材料可分為光電型和熱電型兩類。

光電型探頭的響應時間快，響應頻率高，但是對使用波長有一定限制，如Si光電二極管只能測量1μm以內的光，更適合測量功率較小的激光，通常能夠直接探測1 pW到數百mW，加入衰減片，最大只能測量3 W以內的激光。

熱電型探頭則響應時間相對較長，但光譜測量范圍寬，從紫外到遠紅外波段均可使用；功率測量范圍廣，可以從毫瓦量級到數十千瓦量級。其中，熱電型探頭在激光工業(yè)領域中應用最為廣泛，也是國產功率計突破15kW的技術基礎。

國產功率計發(fā)展現狀

  當然，彩煌熱電并非是國內唯一從事激光功率計研究的企業(yè)。自激光功率計誕生之日起，國內多所院校及研究機構都有相關研究與產品推出，但一直未能形成商業(yè)化產品與規(guī)模，難與進口品牌競爭。

隨著一些國內企業(yè)入局，國產功率計在市場化運作方面有所提升，但國內企業(yè)更多布局的是中低功率產品，雖取得了一定的科研與市場化成果，但遲遲未能突破高功率工業(yè)應用的技術壁壘。此外，還有一些企業(yè)通過購買國外激光功率傳感器來組裝功率計，雖然價格較進口產品有所降低，但供貨與維修均受限于國外廠商，且因為缺乏核心制造技術而在應用與產品類型上有所局限。

在這樣的背景下，彩煌集團創(chuàng)建先進薄膜與器件研發(fā)中心，在技術團隊多年的熱電技術研究基礎上，研制出性能與國外同類產品相媲美的全國產激光功率傳感器和激光功率計。憑借自主掌握核心技術，深圳市彩煌熱電科技有限公司獲得國家高新技術企業(yè)認定。彩煌熱電研發(fā)團隊開發(fā)了從微瓦級、毫瓦級到千瓦級、萬瓦級的全系列激光功率計，涵蓋臺式（配備便攜式顯示表頭）、USB式（連接PC端使用）與OEM（集成）式三類功率計形態(tài)。

經過中科院上光所、江蘇省先進激光材料與器件重點實驗室、深圳計量院、愛爾蘭圣三一學院等研究機構及激光器客戶的實測，發(fā)現彩煌熱電產品在測量精度、響應時間、穩(wěn)定性、損傷閾值等主要性能指標上與國外領先品牌相當，達到國際先進水平。

彩煌熱電與國外品牌15 kW功率計的性能對比表

國產VS進口——國產功率計優(yōu)勢何在？

除了核心性能指標達到不輸進口的水準外，國產功率計在當下的競爭格局下有著非常明顯的成本優(yōu)勢。

一，性價比更高，定制化免去附加成本

我國制造業(yè)門類齊全，且有著非常成熟的物流運輸網絡。這使得我國同等性能產品的性價比、供貨穩(wěn)定性和運輸效率更具優(yōu)勢。國產激光功率計也是如此，更高的性價比能夠有效降低客戶成本。

此外，國產功率計還能夠根據客戶的需求進行定制，包括功率、尺寸、加裝配件、特殊環(huán)境特殊功能定制等，而進口產品一般只提供標準產品，不支持定制。這就讓一些有特殊需求的客戶不得不支付一些額外的成本，才能實現精準的功率測量。

二、交付周期短，快交付免去備貨成本

購買進口激光功率計，受限于跨境報關與運輸，一般供貨期需要兩到三個月。如果是功率計因為長期使用造成損耗需要返修，連同運輸和維修往往需要半年時間。這將為企業(yè)帶來巨大的時間成本：要么會因缺少功率計而影響生產進程，要么就需要提前備貨，甚至是在需求量之外增加備貨，以應對漫長的返修、交付周期。

國產功率計的出現，極大的縮短功率計產品的交付時間，一般標準型號2-3周內即可出貨，產品售后周期也在2周內。同時，國內物流的便利性保證產品能以最快的速度到達用戶手里，大大縮短了客戶的等待周期，降低了備貨成本。

當前激光市場競爭愈發(fā)激烈，控制成本成為了所有廠商繞不開的話題。而國產激光功率計，無疑在采購、運輸、售后等多個環(huán)節(jié)都能有效降低激光企業(yè)的成本。

三、提供試用服務，免去后顧之憂

  為了更好的服務客戶，國產功率計除了核心性能指標達到進口的水準外，還可以為客戶提供一定時間的免費試用期，以便客戶充分熟悉產品的操作和性能。在試用期間，國產功率計的技術支持人員將會對客戶的功率測量需求提供專業(yè)的技術支持，解答客戶在使用過程中遇到的問題，并對客戶的功率測量進行指導和調試。

 通過提供免費試用服務，國產功率計不僅可以展示其產品的高性價比和強大的性能優(yōu)勢還可以加強與客戶的溝通和交流，提高客戶對產品的信任度和滿意度，從而增強產品的市場競爭力，為客戶創(chuàng)造更大的價值。

展望：國產功率計前景廣闊

當然，盡管國產激光功率計已經突破萬瓦大關，15kW也已開始走向市場，但市場整體上仍是進口功率計為主導。

從激光器廠家的出貨數據來看，萬瓦激光器的出貨量逐年增加，各企業(yè)也在不斷調整產能布局，對萬瓦功率計的增量需求將逐年遞增。而2018、2019國內企業(yè)建設的萬瓦激光器產線也將陸續(xù)進入設備更換期，萬瓦功率計的存量市場也將出現空位。可以預見的是，未來萬瓦激光功率計的需求將持續(xù)增長，而國產功率計仍有著巨大的發(fā)展空間。

誰能率先抓住高功率激光功率計的國產化機遇？國產功率計在市場上能取得怎樣的表現？讓我們拭目以待。