Heutzutage wird der Lasermarkt von Faserlasern dominiert, die UV-Laser in den Schatten stellen. Die vielfältigen industriellen Anwendungen rechtfertigen den größten Marktanteil von Faserlasern. UV-Laser sind aufgrund ihrer Einschränkungen in vielen Bereichen möglicherweise nicht so anwendbar wie Faserlaser. Es ist jedoch die besondere Eigenschaft der Wellenlänge von 355 nm, die UV-Laser von anderen Lasern unterscheidet und sie für bestimmte Spezialanwendungen zur ersten Wahl macht.
UV-Laser entstehen durch die Anwendung der Technik zur Erzeugung der dritten Harmonischen auf Infrarotlicht. Es handelt sich um eine Kaltlichtquelle, und das Bearbeitungsverfahren wird Kaltbearbeitung genannt. Dank der relativ kurzen Wellenlänge und Pulsbreite sowie des hochwertigen Lichtstrahls können UV-Laser eine präzisere Mikrobearbeitung erreichen, indem sie einen größeren Fokus des Laserspots erzeugen und die Wärmeeinflusszone klein halten. Die hohe Leistungsaufnahme von UV-Lasern, insbesondere im UV-Wellenlängenbereich und bei kurzen Pulsen, ermöglicht eine sehr schnelle Verdampfung der Materialien, um die Wärmeeinflusszone und die Karbonisierung zu minimieren. Zudem ermöglicht der kleinere Fokuspunkt eine präzisere und kleinere Bearbeitung von UV-Lasern. Aufgrund der sehr kleinen Wärmeeinflusszone wird die UV-Laserbearbeitung als Kaltbearbeitung kategorisiert und ist eines der herausragendsten Merkmale von UV-Lasern, das sie von anderen Lasern unterscheidet. UV-Laser können das Innere der Materialien erreichen, da sie bei der Bearbeitung eine photochemische Reaktion durchführen. Die Wellenlänge von UV-Lasern ist kürzer als die sichtbare Wellenlänge. Allerdings ist es diese kurze Wellenlänge, die eine präzisere Fokussierung von UV-Lasern ermöglicht, sodass UV-Laser präzise High-End-Verarbeitungen durchführen und gleichzeitig eine bemerkenswerte Positionierungspräzision beibehalten können.
UV-Laser werden häufig zur Kennzeichnung von Elektronik, zur Kennzeichnung von Außengehäusen weißer Haushaltsgeräte, zur Kennzeichnung des Produktionsdatums von Lebensmitteln und Medikamenten, Leder, Kunsthandwerk, Stoffzuschnitt, Gummiprodukten, Brillenmaterialien, Typenschildern, Kommunikationsgeräten usw. eingesetzt. Darüber hinaus können UV-Laser auch in anspruchsvollen und präzisen Bearbeitungsbereichen wie dem Schneiden von Leiterplatten und dem Bohren und Ritzen von Keramik eingesetzt werden. Erwähnenswert ist, dass EUV die einzige Laserbearbeitungstechnik ist, die auf 7-nm-Chips funktioniert, und dass das Mooresche Gesetz bis heute Bestand hat.
Der UV-Lasermarkt hat sich in den letzten zwei Jahren rasant entwickelt. Vor 2016 betrug die Gesamtzahl der inländischen UV-Laserlieferungen weniger als 3.000 Einheiten. 2016 stieg diese Zahl jedoch drastisch auf über 6.000 Einheiten und 2017 auf 9.000 Einheiten. Die rasante Entwicklung des UV-Lasermarktes ist auf die steigende Nachfrage nach hochwertigen UV-Laseranwendungen zurückzuführen. Darüber hinaus werden einige Anwendungen, die zuvor von YAG-Lasern und CO2-Lasern dominiert wurden, mittlerweile durch UV-Laser ersetzt.
Zahlreiche inländische Unternehmen produzieren und verkaufen UV-Laser, darunter Huaray, Inngu, Bellin, Logan, Maiman, RFH, Inno, DZD Photonics und Photonix. 2009 befand sich die inländische UV-Lasertechnik noch in der Anfangsphase ihrer Entwicklung, ist heute jedoch relativ ausgereift. Dutzende UV-Laserunternehmen haben die Massenproduktion realisiert, wodurch die Dominanz ausländischer Marken bei UV-Festkörperlasern gebrochen und der Preis inländischer UV-Laser deutlich gesenkt wurde. Der stark reduzierte Preis führt zu einer größeren Beliebtheit der UV-Laserverarbeitung, was wiederum das inländische Verarbeitungsniveau verbessert. Erwähnenswert ist jedoch, dass sich inländische Hersteller hauptsächlich auf UV-Laser mittlerer bis niedriger Leistung im Bereich von 1 W bis 12 W konzentrieren. (Huaray hat UV-Laser mit über 20 W entwickelt.) Hochleistungs-UV-Laser können inländische Hersteller hingegen noch nicht produzieren und lassen ausländische Marken hinter sich.
Bei den ausländischen Marken sind Spectral-Physics, Coherent, Trumpf, AOC, Powerlase und IPG die wichtigsten Akteure auf den ausländischen UV-Lasermärkten. Spectral-Physics hat 60-W-Hochleistungs-UV-Laser (M2 < 1,3) entwickelt, während Powerlase DPSS-180-W-UV-Laser (M2 < 30) anbietet. Der Jahresumsatz von IPG erreicht fast zehn Millionen RMB und seine Faserlaser machen mehr als 50 % des Marktanteils des chinesischen Faserlasermarktes aus. Obwohl der Umsatz mit UV-Lasern in China im Vergleich zu Faserlasern nur einen kleinen Teil des Gesamtumsatzes ausmacht, ist IPG dennoch davon überzeugt, dass chinesische UV-Laser eine vielversprechende Zukunft haben, gestützt durch die steigende Nachfrage nach Anwendungen zur Verarbeitung von Unterhaltungselektronik in China. Im letzten Quartal verkaufte IPG UV-Laser im Wert von über 1 Million US-Dollar. IPG hofft, in diesem speziellen Bereich mit Spectral-Physics, einer Tochtergesellschaft von MKS, und sogar mit dem traditionelleren Unternehmen DPSSL konkurrieren zu können.
Obwohl UV-Laser nicht so beliebt sind wie Faserlaser, haben sie dennoch eine vielversprechende Zukunft in Bezug auf Anwendungen und Marktnachfrage, was sich am dramatischen Anstieg des Liefervolumens in den letzten zwei Jahren zeigt. Die UV-Laserbearbeitung ist ein wichtiger Faktor auf dem Markt für Laserbearbeitung. Mit der zunehmenden Verbreitung inländischer UV-Laser wird der Wettbewerb zwischen inländischen und ausländischen Marken zunehmen, was wiederum die Popularität von UV-Lasern in der inländischen UV-Laserbearbeitung steigert.
Zu den wichtigsten Technologien von UV-Lasern gehören Resonanzhohlraumdesign, Frequenzvervielfachung, Wärmekompensation im Hohlraum und Kühlungsregelung. Zur Kühlungsregelung können UV-Laser mit geringer Leistung mit Wasser- oder Luftkühlung gekühlt werden, und die meisten Hersteller setzen auf Wasserkühlung. UV-Laser mittlerer bis hoher Leistung sind alle mit einer Wasserkühlung ausgestattet. Die steigende Marktnachfrage nach UV-Lasern wird daher auch die Nachfrage nach speziellen Wasserkühlern für UV-Laser deutlich steigern. Für eine stabile Leistung von UV-Lasern muss die Innentemperatur in einem bestimmten Bereich gehalten werden. Daher ist die Wasserkühlung hinsichtlich der Kühlwirkung stabiler und zuverlässiger als die Luftkühlung.
Bekanntlich kommt es umso mehr Lichtverlust, je stärker die Wassertemperaturschwankungen (z. B. ungenaue Temperaturregelung) sind, was sich wiederum auf die Kosten der Laserbearbeitung auswirkt und die Lebensdauer der Laser verkürzt. Je präziser jedoch die Wassertemperatur (z. B. 10000001) ist, desto geringer sind die Wassertemperaturschwankungen und desto stabiler ist die Laserleistung. Darüber hinaus kann ein stabiler Wasserdruck (z. B. 10000001) die Rohrbelastung der Laser erheblich reduzieren und die Blasenbildung vermeiden. S&A Teyu-Wasserkühler mit kompaktem Design und geeigneter Rohrleitungskonstruktion können die Blasenbildung vermeiden und die Laserleistung stabil halten, was die Lebensdauer der Laser verlängert und Kosten spart.
