日本瞒过中美，欲垄断下一代激光加工技术成为全球激光领跑者?

据《激光焦点世界》杂志报道，全球有20多家公司活跃在超短脉冲(ultrashort pulse，USP)激光器领域研发。其中大多数来自欧洲和美国的公司，剩下还有一些来自中国。现在，又有了一个全新、潜在的强大日本竞争者——日本滨松光电公司（Hamamatsu Photonics）。这家公司正在寻求欧洲的支持，以扩大其激光相关产品线业务，这主要得力于——该公司开发了“能够以最高精度加工任何材料 ”的工业激光技术。

这一声明是由该日本公司和德国弗劳恩霍夫（Fraunhofer-Gesellschaft）激光技术研究所提出的，他们宣布在德国亚琛建立一个联合实验室，利用日本滨松光电公司的新型高功率空间光调制器(SLM)开发超短脉冲(USP)激光器的应用。

在德国亚琛建立这个实验室之前，双方就该技术进行了前期准备工作，并于6月24日宣布滨松光电公司收购了丹麦激光器制造商NKT光电公司，该公司拥有 "独特的光子晶体光纤生产技术，可用于USP激光放大和光纤传输"。在监管部门批准之前，该交易预计于2023年3月底前完成。

什么是超短脉冲激光加工技术？未来会对哪些领域产生变革？

超短脉冲激光器——是一种超精密和微型化精度的加工元器件，其通过发射超短脉冲激光来处理零件的表面和切割加工。该技术可广泛应用于航空航天、电子元器件、生物医疗、太阳能、半导体、机械微型器件等领域。

现阶段工业常规激光加工通常为纳秒激光，超短脉冲激光（皮秒和飞秒激光）属于近十年来飞速发展的下一代激光加工技术，这主要得益于其在微结构加工方面具有超快加工和最高精度的优点。

目前超短脉冲激光技术（USP）已有的优势和应用为：

1、超短密集激光光束可选择性地蒸发其所接触到的材料，这可以使该技术加工极其精确的结构和零距离边缘切割。这可应用在模具、器件和汽车精密零配件中，可利用USP技术处理超高精度的抛光清洗工作。可以在不损害零件本身的同时，实现二次加工高精表面达到高附加值。例如，半导体硅表面的微米级结构加工，可以大幅提升太阳能电池板的效率；

2、USP技术使材料表面环境的温度负荷最小化。这是由于USF激光技术与材料超短的接触时间，导致材料在热量还未传递到周围就已被烧蚀，通常可以被称为“冷加工”。这可应用这允许加工微米级薄片和热敏材料。

3、在许多情况下，USP激光器加工的表面结构可取代涂层，同时使透明材料也能吸收高强度的光脉冲。例如加工光学系统内的玻璃透镜，以此提高光洁度、透射率和像素，并且可以远远优于传统化学镀膜镀层工艺。

5、提高外科手术的精确度。例如，在眼科手术中，可大幅降低并发症的风险。在去除纹身中，USP激光在破坏皮肤中的墨水颗粒时，对周围组织造成最小的伤害。在第三代可降解心脏支架（BRS）中，可达到与所需要求高精度一致性和无毛刺的完美植入。

6、在科学和计量学中，USP激光器可以通过超快光谱学、多光子显微镜或光学相干层析成像来观察、记录和影响超快过程。

日本滨松光电公司是什么来头？为何能成为激光加工巨头?滨松光电公司总部位于日本静冈县，该公司最知名的项目可能是与诺贝尔奖得主小柴正敏合作的科研成果——在岐阜县建造了神冈中微子探测器。除了在全球光电倍增管（用于检测中微子，以及其他众多应用）市场上几乎完全占据主导地位外，滨松光电公司还是激光二极管、光学传感器和组件、光和辐射源、特种相机和其他成像和测量仪器的领先生产商。其产品在全球范围内用于医疗诊断、半导体检测和晶圆切片、无损检测和工厂自动化、高能物理、食品检验、水质分析和其他应用，包括通过NKT光电公司和弗劳恩霍夫激光技术研究所获得的产品。这个位于德国亚琛的合同研究机构，与来自汽车、飞机、机械和电气工程、医疗、光学和其他行业(包括激光制造和测量初创企业)的客户一起开发新的生产工艺和组件。它是弗劳恩霍夫公司运营的76所研究所和研究机构之一，拥有近500名员工，并产生了超过40家子公司。根据其网站显示，该研究所拥有广泛的先进技术的专业知识，包括激光器、光学系统、量子技术、激光测量技术、增材制造、表面技术、切割、数字化、EUV（极紫外）和等离子技术以及医疗技术。总部位于德国慕尼黑的弗劳恩霍夫（Fraunhofer-Gesellschaft）公司将自己标榜为“世界领先的应用研究组织”。它几乎在全球范围内运作，由9个组组成：能源和气候、健康、信息和通信、创新、光和表面、材料和组件、微电子、生产、资源技术和生物经济。其目标是优先考虑 "与未来有关的关键技术"，并将其研究结果在商业和工业中商业化。该公司大约有3万名员工，其中大部分是科学家和工程师。来自日本滨松光电和德国弗劳恩霍夫公司的专家已经开发出 "一种工业加工的SLMs——其可使用定制的动态光束整形，并与大激光平均输出功率相结合——这是一种用途极为广泛的商业化产品。"他们表示："SLMs特别适合开发使用USP激光辐射的制造工艺，因为光束特性可以很容易地调整和定制。"

什么是空间光调制器？可以用在哪些尖端科技领域? 正如德国光子学Holoeye公司所解释的：空间光调制器是在空间和时间上调制光波的振幅、相位或偏振的设备。它们被用于显示、全息摄影、激光光束整形、激光脉冲调制、光学计量和其他应用，包括激光材料加工。采用USP激光器的工艺包括微加工、烧蚀、表面处理、切割、划线和钻孔。它们特别适用于加工脆性或易碎的高精密材料——例如精确切割薄玻璃。滨松光电公司在日本政府科学、技术和创新委员会领导的跨部战略创新促进计划下，获得了新实验室的资金。该项目通过产业界、学术界和政府的跨界合作，促进从基础研究到工业应用的跨学科研发。关于已被收购的丹麦NKT光电公司，其产品包括：超连续白光激光器，用作显微镜和半导体检测的光源。单频光纤激光器，用于在量子计算、传感和其他应用中形成离子和原子冷阱。超快光纤激光器，现在被用作眼科的手术激光器，预计将被用于半导体晶圆切割和高精度工业加工。这些产品是对日本滨松光电公司现有产品系列的补充。预计将有大量的新产品开发和营销协同效应。据报道，NKT光电公司的管理层、员工、设施和品牌将被保留。这家丹麦公司在经历了两年的亏损和去年3月出售其非核心传感业务后，期待着作为滨松光电公司的全资子公司在健全的财政支持下继续运营。2.05亿欧元的收购价格（按当前汇率计算为14.2亿人民币）很容易被滨松光电公司6月底资产负债表上的7.75亿欧元（191.6亿人民币）的净现金所覆盖。丹麦NKT光电公司目前的年销售额约为7000万欧元（约4.8亿人民币）。这相当于日本滨松光电公司总合并销售额的5%，以及其工业仪器销售额的15%。同时，在对中国正在努力接管全球制造业之前，我们应该考虑这家日本公司的所有相关技术动态。(撰写：GolevkaTech)