Oggi il mercato dei laser è dominato dai laser a fibra, che superano di gran lunga i laser UV. Le numerose applicazioni industriali giustificano la quota di mercato maggiore detenuta dai laser a fibra. Per quanto riguarda i laser UV, pur non essendo altrettanto versatili in molti ambiti a causa di alcune limitazioni, la loro particolare lunghezza d'onda di 355 nm li distingue dagli altri laser, rendendoli la scelta ideale in determinate applicazioni speciali.
Il laser UV si ottiene applicando la tecnica di generazione della terza armonica alla luce infrarossa. Si tratta di una sorgente di luce fredda e il suo metodo di lavorazione è chiamato lavorazione a freddo. Grazie alla lunghezza d'onda e alla durata dell'impulso relativamente brevi e al fascio luminoso di alta qualità, i laser UV possono ottenere una microlavorazione più precisa producendo un punto laser più focale e mantenendo la zona termicamente alterata (HFA) più piccola. L'elevato assorbimento di potenza dei laser UV, soprattutto nella gamma di lunghezze d'onda UV e la breve durata dell'impulso, consentono ai materiali di vaporizzare molto rapidamente al fine di minimizzare la zona termicamente alterata e la carbonizzazione. Inoltre, il punto focale più piccolo permette di applicare i laser UV in aree di lavorazione più piccole e precise. Grazie alla zona termicamente alterata molto piccola, la lavorazione con laser UV è classificata come lavorazione a freddo ed è una delle caratteristiche più importanti del laser UV che lo differenzia dagli altri laser. Il laser UV può raggiungere l'interno dei materiali, poiché applica una reazione fotochimica durante la lavorazione. La lunghezza d'onda del laser UV è più corta della lunghezza d'onda della luce visibile. Tuttavia, è proprio questa lunghezza d'onda corta che permette ai laser UV di focalizzarsi con maggiore precisione, consentendo così di eseguire lavorazioni di alta gamma accurate e di mantenere al contempo una notevole precisione di posizionamento.
I laser UV sono ampiamente utilizzati nella marcatura di componenti elettronici, nella marcatura degli involucri esterni degli elettrodomestici, nella marcatura della data di produzione di alimenti e medicinali, nella lavorazione della pelle, nell'artigianato, nel taglio di tessuti, nella produzione di prodotti in gomma, nei materiali per il vetro, nelle targhette, nelle apparecchiature di comunicazione e così via. Inoltre, i laser UV possono essere impiegati anche in settori di lavorazione di alta precisione, come il taglio di PCB e la foratura e incisione di ceramiche. Vale la pena ricordare che l'EUV è l'unica tecnica di lavorazione laser in grado di operare su chip a 7 nm e la sua esistenza fa sì che la Legge di Moore sia ancora valida oggi.
Negli ultimi due anni, il mercato dei laser UV ha registrato una rapida crescita. Prima del 2016, le spedizioni nazionali totali di laser UV erano inferiori a 3000 unità. Tuttavia, nel 2016, questo numero è aumentato drasticamente a oltre 6000 unità e nel 2017 ha raggiunto le 9000 unità. La rapida crescita del mercato dei laser UV è dovuta alla crescente domanda di applicazioni di lavorazione di fascia alta con laser UV. Inoltre, alcune applicazioni che in precedenza erano dominate dai laser YAG e CO2 sono ora sostituite dai laser UV.
Esistono numerose aziende nazionali che producono e vendono laser UV, tra cui Huaray, Inngu, Bellin, Logan, Maiman, RFH, Inno, DZD Photonics e Photonix. Nel 2009, la tecnologia laser UV nazionale era ancora in una fase iniziale di sviluppo, ma ora ha raggiunto una relativa maturità. Decine di aziende produttrici di laser UV hanno avviato la produzione di massa, rompendo il dominio dei marchi stranieri nel settore dei laser UV a stato solido e riducendo notevolmente il prezzo dei laser UV nazionali. La drastica riduzione dei prezzi ha portato a una maggiore diffusione della lavorazione laser UV, contribuendo a migliorare il livello di lavorazione a livello nazionale. Tuttavia, è importante sottolineare che i produttori nazionali si concentrano principalmente su laser UV di media-bassa potenza, compresi tra 1W e 12W (Huaray ha sviluppato laser UV con potenza superiore a 20W). Per quanto riguarda i laser UV ad alta potenza, i produttori nazionali non sono ancora in grado di produrre, rimanendo indietro rispetto ai marchi stranieri.
Per quanto riguarda i marchi stranieri, Spectral-Physics, Coherent, Trumpf, AOC, Powerlase e IPG sono i principali attori nei mercati esteri dei laser UV. Spectral-Physics ha sviluppato laser UV ad alta potenza da 60 W (M2 <1,3), mentre Powerlase offre laser UV DPSS da 180 W (M2 <30). IPG, dal canto suo, registra un fatturato annuo di quasi dieci milioni di RMB e i suoi laser a fibra rappresentano oltre il 50% della quota di mercato cinese dei laser a fibra. Sebbene il volume di vendite di laser UV in Cina rappresenti una piccola parte del fatturato totale rispetto a quello dei laser a fibra, IPG ritiene che i laser UV cinesi abbiano un futuro promettente, supportato dalla crescente domanda di applicazioni di elaborazione per l'elettronica di consumo in Cina. Nell'ultimo trimestre, IPG ha venduto laser UV per oltre 1 milione di dollari. IPG punta a competere con Spectral-Physics, filiale di MKS, in questo specifico settore, e anche con i più tradizionali laser DPSSL.
In generale, sebbene i laser UV non siano popolari quanto i laser a fibra, hanno comunque un futuro promettente in termini di applicazioni e domanda di mercato, come dimostra il notevole aumento dei volumi di spedizione negli ultimi due anni. La lavorazione con laser UV è un settore importante nel mercato della lavorazione laser. Con la diffusione dei laser UV nazionali, la concorrenza tra marchi nazionali e stranieri si intensificherà, rendendo a sua volta i laser UV più popolari nel settore della lavorazione laser UV in Cina.
Le principali tecniche utilizzate nei laser UV includono la progettazione di cavità risonanti, il controllo della moltiplicazione di frequenza, la compensazione del calore nella cavità interna e il controllo del raffreddamento. Per quanto riguarda il raffreddamento, i laser UV a bassa potenza possono essere raffreddati con sistemi di raffreddamento ad acqua o ad aria, e la maggior parte dei produttori predilige il raffreddamento ad acqua. I laser UV di media e alta potenza, invece, sono tutti dotati di sistemi di raffreddamento ad acqua. Pertanto, la crescente domanda di laser UV stimolerà sicuramente anche la domanda di refrigeratori d'acqua specifici per questi dispositivi. La stabilità dell'emissione dei laser UV richiede che la temperatura interna si mantenga entro un certo intervallo. Di conseguenza, in termini di efficacia del raffreddamento, il raffreddamento ad acqua risulta più stabile e affidabile rispetto al raffreddamento ad aria.
Come è noto a tutti, maggiore è la fluttuazione della temperatura dell'acqua del refrigeratore (ovvero, un controllo della temperatura impreciso), maggiore sarà la dispersione di luce, con conseguenti ripercussioni sui costi di lavorazione laser e sulla durata dei laser. Al contrario, una temperatura più precisa del refrigeratore riduce le fluttuazioni e garantisce una maggiore stabilità dell'emissione laser. Inoltre, una pressione dell'acqua stabile riduce significativamente il carico sulle tubazioni dei laser ed evita la formazione di bolle. I refrigeratori d'acqua S&A Teyu, grazie al design compatto e alla progettazione ottimale delle tubazioni, prevengono la formazione di bolle e mantengono stabile l'emissione laser, contribuendo a prolungare la durata dei laser e a ridurre i costi per gli utenti.
