Aujourd'hui, le marché des lasers est dominé par les lasers à fibre, qui surpassent largement les lasers UV. Leurs nombreuses applications industrielles justifient leur position prépondérante. Si les lasers UV présentent des limitations dans certains domaines, leur longueur d'onde spécifique de 355 nm les distingue des autres lasers et en fait le choix privilégié pour certaines applications spécifiques.
Le laser UV est obtenu par génération du troisième harmonique appliquée à la lumière infrarouge. Source de lumière froide, son procédé de traitement est appelé traitement à froid. Grâce à leur longueur d'onde et leur durée d'impulsion relativement courtes, ainsi qu'à la haute qualité de leur faisceau, les lasers UV permettent un micro-usinage plus précis en produisant un point focal plus fin et en minimisant la zone affectée thermiquement. La forte absorption de puissance des lasers UV, notamment dans la gamme des longueurs d'onde UV et avec des impulsions courtes, permet une vaporisation très rapide des matériaux, réduisant ainsi la zone affectée thermiquement et la carbonisation. De plus, la petite taille du point focal permet une application plus précise et sur des zones de traitement plus petites. Cette zone affectée thermiquement très réduite classe le traitement laser UV parmi les procédés à froid, une caractéristique majeure qui le distingue des autres lasers. Le laser UV pénètre au cœur des matériaux grâce à la réaction photochimique qu'il met en œuvre. Sa longueur d'onde est inférieure à celle du spectre visible. Cependant, c'est cette courte longueur d'onde qui permet aux lasers UV de focaliser plus précisément, de sorte qu'ils peuvent effectuer un traitement haut de gamme précis tout en maintenant une précision de positionnement remarquable.
Les lasers UV sont largement utilisés pour le marquage électronique, le marquage des boîtiers d'appareils électroménagers, le marquage des dates de production dans les secteurs de l'agroalimentaire et de la pharmacie, le cuir, l'artisanat, la découpe de tissus, les produits en caoutchouc, la verrerie, les plaques signalétiques, les équipements de communication, etc. De plus, ils peuvent être utilisés dans des domaines de traitement de haute précision, tels que la découpe de circuits imprimés et le perçage/gravure de la céramique. Il convient de noter que la lithographie EUV est la seule technique de traitement laser capable de fonctionner sur des puces de 7 nm et que son existence permet à la loi de Moore de se maintenir jusqu'à aujourd'hui.
Ces deux dernières années, le marché des lasers UV a connu un développement fulgurant. Avant 2016, les livraisons totales de lasers UV en Chine étaient inférieures à 3 000 unités. En 2016, ce chiffre a connu une hausse spectaculaire, dépassant les 6 000 unités, puis atteignant 9 000 unités en 2017. Cette croissance rapide s'explique par la demande croissante du marché pour les applications de traitement de pointe utilisant les lasers UV. Par ailleurs, certaines applications auparavant dominées par les lasers YAG et CO2 sont désormais remplacées par des lasers UV.
De nombreuses entreprises chinoises produisent et commercialisent des lasers UV, parmi lesquelles Huaray, Inngu, Bellin, Logan, Maiman, RFH, Inno, DZD Photonics et Photonix. En 2009, la technologie laser UV chinoise était encore balbutiante, mais elle a depuis atteint une maturité relative. Des dizaines d'entreprises ont désormais atteint la production de masse, ce qui a permis de briser la domination des marques étrangères sur le marché des lasers UV à semi-conducteurs et de réduire considérablement le prix des lasers UV chinois. Cette baisse de prix a favorisé la popularisation du traitement laser UV et contribué à l'amélioration du niveau de production national. Il convient toutefois de noter que les fabricants chinois se concentrent principalement sur les lasers UV de moyenne et basse puissance, de 1 à 12 W (Huaray a développé des lasers UV de plus de 20 W). En revanche, la production de lasers UV de haute puissance reste à ce jour inexistante, laissant les marques étrangères loin derrière.
Concernant les marques étrangères, Spectral-Physics, Coherent, Trumpf, AOC, Powerlase et IPG sont les principaux acteurs des marchés internationaux des lasers UV. Spectral-Physics a développé des lasers UV haute puissance de 60 W (M² < 1,3), tandis que Powerlase propose des lasers UV DPSS de 180 W (M² < 30). IPG réalise un chiffre d'affaires annuel de près de dix millions de yuans et ses lasers à fibre représentent plus de 50 % du marché chinois des lasers à fibre. Bien que les ventes de lasers UV en Chine ne représentent qu'une faible part de son chiffre d'affaires total comparé à celles des lasers à fibre, IPG reste convaincue du potentiel des lasers UV chinois, porté par la demande croissante d'applications de traitement pour l'électronique grand public en Chine. Au cours du dernier trimestre, IPG a réalisé un chiffre d'affaires de plus d'un million de dollars américains grâce à ses lasers UV. IPG ambitionne de concurrencer Spectral-Physics, filiale de MKS, sur ce segment de marché, et même les lasers DPSSL plus traditionnels.
Bien que les lasers UV soient moins répandus que les lasers à fibre, ils présentent un avenir prometteur en termes d'applications et de demande du marché, comme en témoigne la forte augmentation des volumes expédiés ces deux dernières années. Le traitement laser UV constitue un atout majeur sur le marché du traitement laser. La popularisation des lasers UV en Chine intensifiera la concurrence entre les marques nationales et étrangères, contribuant ainsi à accroître leur popularité dans le secteur du traitement laser UV en Chine.
Les principales techniques de fabrication des lasers UV comprennent la conception de cavités résonantes, le contrôle de la multiplication de fréquence, la compensation thermique interne de la cavité et le contrôle du refroidissement. Concernant ce dernier, les lasers UV de faible puissance peuvent être refroidis par eau ou par air, la plupart des fabricants privilégiant le refroidissement par eau. Quant aux lasers UV de moyenne et haute puissance, ils sont tous équipés d'un système de refroidissement par eau. Par conséquent, la demande croissante du marché pour les lasers UV stimulera inévitablement la demande de refroidisseurs d'eau spécialement conçus pour ces lasers. La stabilité du rendement des lasers UV exige que la température interne soit maintenue dans une certaine plage. C'est pourquoi, en termes d'efficacité de refroidissement, le refroidissement par eau est plus stable et plus fiable que le refroidissement par air.
Comme chacun le sait, plus les fluctuations de température de l'eau du refroidisseur sont importantes (c'est-à-dire que le contrôle de la température est imprécis), plus les pertes de lumière sont élevées, ce qui affecte le coût du traitement laser et réduit la durée de vie des lasers. En revanche, plus la température du refroidisseur est précise, plus les fluctuations de température sont faibles et plus le rendement laser est stable. De plus, une pression d'eau stable dans le refroidisseur permet de réduire considérablement la charge sur la tuyauterie des lasers et d'éviter la formation de bulles. Les refroidisseurs d'eau S&A Teyu, grâce à leur conception compacte et à une conception optimisée de la tuyauterie, permettent d'éviter la formation de bulles et de maintenir un rendement laser stable, ce qui contribue à prolonger la durée de vie des lasers et à réduire les coûts pour les utilisateurs.
