2μm激光在非金属材料加工中的应用

        2μm波段激光可以应用于激光雷达、空间通信、生物医疗、材料加工等多个方向。在材料加工领域，金属加工预估占据了工业激光市场超过85%的份额，而非金属加工目前只占据不到15%的份额。近些年，在节能减排的大背景下，非金属材料应用愈发普及。

汽车轻量化

      以汽车行业为例，“以塑代钢”正成为轻量化的重要举措，无论是外装饰件、内装饰件，塑料用量都在不断地增加。随着工程塑料硬度、强度、拉伸性能的不断提高，塑料车窗、车门、骨架甚至更多的汽车关键性部件都在采用塑料替代钢材料，而这也将进一步带动非金属材料激光加工应用的普及。

      从波段来看，2μm激光器在材料处理特别是塑料处理方面非常具有吸引力，大多数相近的塑料材料在2μm附近有足够强的吸收，所以可以直接进行材料处理，用吸收的能量可以进行切割、熔接和标刻。基于非金属材料加工需求的发展，2μm激光器成为近十年光纤激光器领域研究热点。

     （1）塑料激光焊接打开新的应用市场

      相对于胶粘、热熔焊接、超声波焊接、振动焊接等传统的焊接工艺，激光塑料焊接具有无物理接触、焊接效果平滑光洁、自动化程度高等优势。由于PP、PC、PMMA等热塑性塑料对于2μm波段光的吸收率相对可见光与近红外波段有明显提高，采用2μm掺铥光纤激光器焊接更具竞争力。

不同材料对不同波长激光的穿透率

      在汽车应用中，PC材料在大灯中的塑料类材料中占比50%左右，一般用于汽车尾灯壳体及饰板。PP材料在车灯塑料类材料中占比30%左右，通常用于尾灯的后盖、饰板和线束导槽、前照灯的壳体和后盖。而PMMA光学性能优异，透光率可达90%-92%，表面硬度高及综合性能优异，主要用作光学透明制品、尾灯外配光镜和车内氛围灯的光导材料。

      2μm掺铥光纤激光器进行PP、PC、PMMA材料焊接，可实现均匀一致焊缝，焊缝平整光滑、无气孔、无过烧等现象。成都镭远光电联合中红外激光研究院已经开发出百瓦至千瓦级连续/脉冲2微米光纤激光器以及焊接/切割设备，可广泛应用于塑料激光焊接和切割，效果良好！

高功率2微米光纤激光器及激光焊接设备

      激光塑料焊接现主要应用在车灯、汽车仪表盘和汽车零配件等塑料制件。随着中国新能源汽车的快速崛起，对于塑料加工的需求愈发旺盛。作为一种新型焊接工艺，2μm光纤激光器将得到进一步应用普及。

      生物医疗分析仪器通常要求无菌，不能有任何化学物质参杂等等。激光焊接作为一种非接触式焊接方法，特别适用这类产品的生产。在医疗器械领域，塑料激光焊接主要应用于注射系统、医疗电子设备、各种人造移植及造口产品等等。

    （2）2μm激光医疗应用

      除了塑料焊接之外，2µm激光在水里有合适的吸收峰，特别适合于医疗应用，可以让激光在皮肤内的穿透深度不超过几百µm。生物组织的主要成分是水，对2µm激光的高吸收可以实现极小范围的加热，从而实现精密切割，迅速止血，是许多外科手术的最佳选择。

      尺寸仅50μm微作用区域能够保持角质层支架不变，实现表皮的新生与重建，短期即可修复；激光精准作用真皮层，可激发肌肤微创机制，完成胶原再生重塑。

     根据研究机构Allied Market Research市场调研报告，2016年全球激光医疗市场达到51.16亿美元，2023年增加至125亿美元，年均增长约为13.6%。中国医疗器械行业协会激光医疗市场调研显示，全国各主要医院目前大多已建立了激光医疗中心。随着关键技术不断突破，中国激光医疗产业有望迎来新的爆发期。作为理想的光源，2µm激光也将大显身手！

2µm激光用于外科手术领域