Il crollo globale delle comunicazioni cinque anni fa ha portato alla nascita di una nuova generazione di laser industriali, laser a fibra.
I "laser a fibra" sono più semplici e di dimensioni inferiori rispetto ai laser solidi oa gas convenzionali. Proprio come i wafer a base di silicio hanno sostituito i prodotti tubolari, i laser in fibra stanno dando il via a una rivoluzione industriale nel campo del laser.
La US IPG Photonics Company è leader nel settore delle fibre ottiche e le sue attuali vendite di prodotti rappresentano il 75% delle vendite globali. SPI Laser, un istituto di ricerca con sede nel Regno Unito, ha anche avviato la produzione di laser a fibra. Entrambe le società sono passate dalla produzione di prodotti di comunicazione ottica a laser industriali dopo il crollo del mercato delle comunicazioni nel 2000.
Le informazioni di comunicazione vengono trasmesse sotto forma di impulsi ottici nella fibra ottica. Quando una certa composizione chimica è incorporata in una fibra ottica, può sostituire molti materiali convenzionali, ad esempio, usando una pluralità di pietre o gas come mezzo di guadagno.
Già negli anni '60 venne proposto il concetto di laser a fibra. Solo negli anni '90 IPG ha sviluppato un prototipo pratico. Il crollo del mercato delle comunicazioni nel 2000 è stato il principale motore dello sviluppo di laser a fibra.
Roy Taylor, professore all'Imperial College di Londra, ha dichiarato: "A causa del crollo del mercato delle comunicazioni, IPG ha perso il 60% delle attività durante la notte. IPG non ha iniziato a vendere prodotti laser in fibra di massa nel 2003".
La situazione con SPI è ancora peggiore. David Parker, CEO di SPI, ha dichiarato: "Nel 2003 abbiamo dovuto affrontare un'importante decisione di chiudere la società o di entrare in un mercato completamente nuovo e completamente sconosciuto." SPI ha fatto una scelta saggia e si è spostato nel campo dei laser a fibra.
Secondo gli esperti della rivista professionale Laser Focus World, le vendite di laser industriali in tutto il mondo dovrebbero passare da $ 2,2 miliardi quest'anno a $ 2,9 miliardi nel 2009. La percentuale di laser a fibra salirà dall'attuale 5% al 30%, e le vendite saranno sale da $ 110 milioni a $ 900 milioni. La maggior parte dei laser a fibra non sono venduti direttamente agli utenti finali, ma sono venduti agli integratori di sistemi laser.
I laser a fibra stanno sostituendo i tradizionali laser industriali in tutte le aree principali. Dal taglio fine dei circuiti microelettronici alla saldatura di corpi automobilistici ad alta potenza, dalla marcatura di codici a barre su merce comune al ringiovanimento di bellezza per rimuovere le tracce dell'età. Un componente complesso e discreto di un laser convenzionale solido o gassoso viene sostituito da un gruppo di fibre morbide e sottili che rendono il laser compatto, semplice, facile da fabbricare e che non richiede manutenzione.
I prodotti SPI sono concentrati nella gamma a bassa potenza e IPG aumenta la potenza di uscita del laser di un fattore di migliaia. Bill O'Neill, esperto di laser dell'Università di Cambridge, ha dichiarato: "Nei prossimi cinque anni, la potenza di uscita dei laser a fibra sarà aumentata a 400.000 watt".
Il ricercatore dell'Imperial College Sergei Popov (che lavora contemporaneamente per IPG) ha spiegato: "È possibile aggregare il laser da molti laser a fibra in una sola fibra, ottenendo una potenza totale molto elevata, che è un po 'come collegare molti computer. migliorare la potenza di calcolo ".
Questa funzione lo rende applicabile a molte aree in cui i laser tradizionali non sono disponibili. Ad esempio, nell'industria petrolifera e del gas, decine di migliaia di watt di potenza laser possono essere trasmessi su diversi chilometri di fibra. Il dott. Popov ha dichiarato: “In questo modo, è possibile costruire più rapidamente oleodotti e gasdotti in aree remote, come la costruzione di condutture in Alaska. Utilizzando la manovrabilità del veicolo e l'elevata efficienza dei laser a fibra, il numero di stazioni di saldatura può essere ridotto del 75%. Le potenziali applicazioni future includono la depurazione degli impianti nucleari, la manutenzione e la produzione aerospaziale.
Il professor O'Neill prevede che gli utenti laser saranno in grado di fornire energia da un laser a fibra centrale in futuro costruendo una "rete di energia laser" nell'impianto. Varie apparecchiature industriali (per taglio, saldatura, trattamento termico, marcatura, ispezione, pulizia, ecc.) Non devono disporre di una sorgente laser separata, proprio come l'utilizzo di un elettroutensile, l'interfaccia della spina può essere utilizzata liberamente. "Possiamo persino immaginare uno scenario in cui una rete laser in fibra sarà costruita nel campus".
Anche il professor O'Neill ha lavorato in due società. Ha detto che IPG è leggermente diverso dalla tecnologia di base di SPI, ma hanno tutti una solida base. Controllano molti diritti di proprietà intellettuale di base per la produzione di laser a fibra. Valentin Gapontsev, fondatore e attuale CEO di IPG, non è preoccupato per le violazioni della proprietà intellettuale. Ha sottolineato: "I brevetti non ci proteggono mai; lavorare di più e stare davanti è la migliore protezione per noi".
