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《2024中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，2023年中國(guó)激光設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模達(dá)1280億元，連續(xù)六年穩(wěn)居全球首位；光纖激光器市場(chǎng)規(guī)模135.9億元（同比增長(zhǎng)10.8%），中低功率段國(guó)產(chǎn)化率超80%。然而在高功率特殊波長(zhǎng)激光器領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)性短板顯著：高功率綠光激光器90%以上依賴德國(guó)通快（TRUMPF）、美國(guó)IPG Photonics進(jìn)口，單瓦價(jià)格高達(dá)2-3萬(wàn)元，且對(duì)華實(shí)施嚴(yán)格技術(shù)封鎖。
銅、鋁等高反射率金屬是AI算力散熱、商業(yè)航天、新能源汽車等戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的核心材料。其固有的物理特性決定了加工難度較大：純銅在1070nm紅外波段反射率>95%，導(dǎo)致傳統(tǒng)紅外激光加工存在能量耦合效率極低、熔池穩(wěn)定性差、熱影響區(qū)過大，易引發(fā)部件變形、殘余應(yīng)力累積及性能衰減等痛點(diǎn)。
理論與實(shí)驗(yàn)均證實(shí)：532nm綠光在銅材料表面吸收率可約40%，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定熔池、低飛濺、高致密度成形。也存在四大技術(shù)壁壘：一是非線性頻率轉(zhuǎn)換效率受限，高功率下晶體熱透鏡效應(yīng)顯著，轉(zhuǎn)換效率通常<65%；二是單模功率提升困難，國(guó)際公開報(bào)道最高單模連續(xù)輸出僅1000W；三是核心器件“卡脖子”，高損傷閾值LBO/BBO晶體、窄線寬種子源嚴(yán)重依賴進(jìn)口；四是系統(tǒng)熱管理復(fù)雜，綠光產(chǎn)生過程熱負(fù)荷為紅外激光3倍以上。目前全球僅通快（3kW多模）、IPG（1000W單模）實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化，且對(duì)華禁售或設(shè)置苛刻條件，國(guó)內(nèi)尚無企業(yè)實(shí)現(xiàn)工程化量產(chǎn)。亟待突破。
項(xiàng)目針對(duì)金屬激光加工領(lǐng)域國(guó)外技術(shù)壟斷開展了科研攻關(guān)，成功研制出2000W單模、4000W近單模等連續(xù)綠光激光器及高反射金屬增材核心技術(shù)并實(shí)現(xiàn)全鏈條國(guó)產(chǎn)化應(yīng)用，主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)及特點(diǎn)在于：研發(fā)了基于全光纖基頻+腔外倍頻結(jié)構(gòu)的單模連續(xù)綠光激光器系列產(chǎn)品，通過激光晶體材料摻雜設(shè)計(jì)及選型，有效降低了熱效應(yīng)，提高了光功率穩(wěn)定性；研發(fā)了基于自研高功率綠光激光器的銅及銅合金等高反射金屬增材制造關(guān)鍵技術(shù)，通過激光器與金屬材料加工特性研究，形成了不同金屬的增材制造工藝技術(shù)，滿足了用戶不同應(yīng)用需求。
項(xiàng)目具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，已獲多件國(guó)家授權(quán)發(fā)明專利及軟件著作權(quán)。項(xiàng)目產(chǎn)品已通過TUV等權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證，產(chǎn)品已被華為、比亞迪、寧德時(shí)代等多家知名企業(yè)采用，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)替代，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

1.張 帆  2.黃國(guó)溪  3.李培風(fēng)  4.薛敏濤  5.李文嘉  6.萬(wàn) 能  7.張 蕓  8.陳永昊  9.張成寶  10.郭志東  11.張承志  12.尹 君  13.馮 云  14.李東燃  15.陀林鋒