1. ლაზერული ინდუსტრიის მიმოხილვა
(1) ლაზერის შესავალი
ლაზერი (სინათლის გაძლიერება გამოსხივების სტიმულირებული ემისიის გზით, შემოკლებით LASER) არის კოლიმირებული, მონოქრომატული, კოჰერენტული, მიმართულებითი სინათლის სხივი, რომელიც წარმოიქმნება სინათლის გამოსხივების გაძლიერებით ვიწრო სიხშირეზე აგზნებული უკუკავშირის რეზონანსისა და გამოსხივების გზით.
ლაზერული ტექნოლოგია 1960-იანი წლების დასაწყისში წარმოიშვა და ჩვეულებრივი სინათლისგან სრულიად განსხვავებული ბუნების გამო, ლაზერი მალევე ფართოდ გამოიყენეს სხვადასხვა სფეროში და ღრმა გავლენა მოახდინა მეცნიერების, ტექნოლოგიების, ეკონომიკისა და საზოგადოების განვითარებასა და ტრანსფორმაციაზე.
ლაზერის დაბადებამ მკვეთრად შეცვალა უძველესი ოპტიკის სახე, გააფართოვა კლასიკური ოპტიკური ფიზიკა ახალ მაღალტექნოლოგიურ დისციპლინად, რომელიც მოიცავს როგორც კლასიკურ ოპტიკას, ასევე თანამედროვე ფოტონიკას და შეუცვლელ წვლილს შეიტანს ადამიანის ეკონომიკისა და საზოგადოების განვითარებაში. ლაზერული ფიზიკის კვლევამ ხელი შეუწყო თანამედროვე ფოტონური ფიზიკის ორი ძირითადი დარგის აყვავებას: ენერგეტიკული ფოტონიკა და საინფორმაციო ფოტონიკა. იგი მოიცავს არაწრფივ ოპტიკას, კვანტურ ოპტიკას, კვანტურ გამოთვლებს, ლაზერულ ზონდირებას და კომუნიკაციას, ლაზერულ პლაზმის ფიზიკას, ლაზერულ ქიმიას, ლაზერულ ბიოლოგიას, ლაზერულ მედიცინას, ულტრაზუსტ ლაზერულ სპექტროსკოპიას და მეტროლოგიას, ლაზერულ ატომურ ფიზიკას, მათ შორის ლაზერული გაგრილებას და ბოზე-აინშტაინის კონდენსირებული მატერიის კვლევას, ლაზერულ ფუნქციურ მასალებს, ლაზერულ წარმოებას, ლაზერულ მიკროოპტოელექტრონულ ჩიპების დამზადებას, ლაზერულ 3D ბეჭდვას და 20-ზე მეტ საერთაშორისო სასაზღვრო დისციპლინას და ტექნოლოგიურ გამოყენებას. ლაზერული მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების დეპარტამენტი (DSL) შეიქმნა შემდეგ სფეროებში.
ლაზერული წარმოების ინდუსტრიაში მსოფლიო „მსუბუქი წარმოების“ ეპოქაში შევიდა, საერთაშორისო ლაზერული ინდუსტრიის სტატისტიკის მიხედვით, შეერთებული შტატების წლიური მშპ-ს 50%1 მაღალი დონის ლაზერული აპლიკაციების ბაზრის სწრაფ გაფართოებას უკავშირდება. რამდენიმე განვითარებულმა ქვეყანამ, რომლებიც წარმოდგენილია შეერთებული შტატების, გერმანიისა და იაპონიის მიერ, ძირითადად დაასრულა ტრადიციული პროცესების ლაზერული დამუშავებით ჩანაცვლება ისეთ მსხვილ საწარმოო ინდუსტრიებში, როგორიცაა საავტომობილო და ავიაცია. სამრეწველო წარმოებაში ლაზერმა აჩვენა დიდი პოტენციალი დაბალი ღირებულების, მაღალი ხარისხის, მაღალი ეფექტურობის და სპეციალური წარმოების აპლიკაციებისთვის, რაც ტრადიციული წარმოებით ვერ მიიღწევა და მსოფლიოს მსხვილ ინდუსტრიულ ქვეყნებს შორის კონკურენციისა და ინოვაციების მნიშვნელოვან მამოძრავებელ ძალად იქცა. ქვეყნები აქტიურად უჭერენ მხარს ლაზერულ ტექნოლოგიას, როგორც ერთ-ერთ ყველაზე მნიშვნელოვან უახლეს ტექნოლოგიას და შეიმუშავეს ლაზერული ინდუსტრიის განვითარების ეროვნული გეგმები.
(2)ლაზერიწყარო Pპრინციპი
ლაზერი არის მოწყობილობა, რომელიც იყენებს აღგზნებულ გამოსხივებას ხილული ან უხილავი სინათლის წარმოსაქმნელად, რთული სტრუქტურითა და მაღალი ტექნიკური ბარიერებით. ოპტიკური სისტემა ძირითადად შედგება ტუმბოს წყაროსგან (აღგზნების წყარო), გამაძლიერებელი საშუალებისგან (სამუშაო ნივთიერება) და რეზონანსული ღრუსა და სხვა ოპტიკური მოწყობილობის მასალებისგან. გამაძლიერებელი საშუალება არის ფოტონების გენერირების წყარო და ტუმბოს წყაროს მიერ გენერირებული ენერგიის შთანთქმით, გამაძლიერებელი საშუალება გადადის ძირითადი მდგომარეობიდან აღგზნებულ მდგომარეობაში. რადგან აღგზნებული მდგომარეობა არასტაბილურია, ამ დროს გამაძლიერებელი საშუალება გამოყოფს ენერგიას ძირითადი მდგომარეობის სტაბილურ მდგომარეობაში დასაბრუნებლად. ენერგიის გამოყოფის ამ პროცესში, გამაძლიერებელი საშუალება წარმოქმნის ფოტონებს და ამ ფოტონებს აქვთ მაღალი ხარისხის თანმიმდევრულობა ენერგიაში, ტალღის სიგრძესა და მიმართულებაში, ისინი მუდმივად აირეკლებიან ოპტიკურ-რეზონანსულ ღრუში, უკუმოძრაობენ, რათა განუწყვეტლივ გაძლიერდნენ და საბოლოოდ გამოუშვან ლაზერი რეფლექტორის მეშვეობით ლაზერული სხივის ფორმირებისთვის. როგორც ტერმინალური აღჭურვილობის ძირითადი ოპტიკური სისტემა, ლაზერის მუშაობა ხშირად პირდაპირ განსაზღვრავს ლაზერული აღჭურვილობის გამომავალი სხივის ხარისხსა და სიმძლავრეს, რაც ტერმინალური ლაზერული აღჭურვილობის ძირითადი კომპონენტია.
ტუმბოს წყარო (აგზნების წყარო) უზრუნველყოფს ენერგიის აგზნებას გამაძლიერებელ გარემოში. გამაძლიერებელი გარემო აღგზნებულია ფოტონების წარმოსაქმნელად ლაზერის გენერირებისა და გაძლიერებისთვის. რეზონანსული ღრუ არის ადგილი, სადაც ფოტონის მახასიათებლები (სიხშირე, ფაზა და მოქმედების მიმართულება) რეგულირდება მაღალი ხარისხის გამომავალი სინათლის წყაროს მისაღებად ღრუში ფოტონის რხევების კონტროლით. ტუმბოს წყარო (აგზნების წყარო) უზრუნველყოფს ენერგიის აგზნებას გამაძლიერებელი გარემოსთვის. გამაძლიერებელი გარემო აღგზნებულია ფოტონების წარმოსაქმნელად ლაზერის გენერირებისა და გაძლიერებისთვის. რეზონანსული ღრუ არის ადგილი, სადაც ფოტონის მახასიათებლები (სიხშირე, ფაზა და მოქმედების მიმართულება) რეგულირდება მაღალი ხარისხის გამომავალი სინათლის წყაროს მისაღებად ღრუში ფოტონის რხევების კონტროლით.
(3)ლაზერული წყაროს კლასიფიკაცია
ლაზერული წყარო შეიძლება კლასიფიცირდეს გაძლიერების საშუალების, გამომავალი ტალღის სიგრძის, მუშაობის რეჟიმისა და ტუმბოს რეჟიმის მიხედვით, შემდეგნაირად.
① კლასიფიკაცია გაძლიერების საშუალების მიხედვით
სხვადასხვა გამაძლიერებელი მედიის მიხედვით, ლაზერები შეიძლება დაიყოს მყარ მდგომარეობაში (მათ შორის მყარი, ნახევარგამტარული, ბოჭკოვანი, ჰიბრიდული), თხევად ლაზერებად, გაზის ლაზერებად და ა.შ.
| ლაზერიწყაროტიპი | გეინ მედია | ძირითადი მახასიათებლები |
| მყარი მდგომარეობის ლაზერული წყარო | მყარი სხეულები, ნახევარგამტარები, ბოჭკოვანი ოპტიკა, ჰიბრიდი | კარგი სტაბილურობა, მაღალი სიმძლავრე, დაბალი მოვლის ღირებულება, შესაფერისი ინდუსტრიალიზაციისთვის |
| თხევადი ლაზერული წყარო | ქიმიური სითხეები | ტალღის ტალღის დიაპაზონი არასავალდებულოა, მაგრამ დიდი ზომისაა და მაღალი მოვლა-პატრონობის ღირებულება აქვს |
| გაზის ლაზერული წყარო | გაზები | მაღალი ხარისხის ლაზერული სინათლის წყარო, მაგრამ უფრო დიდი ზომის და მაღალი მოვლის ხარჯებით |
| უფასო ელექტრონული ლაზერული წყარო | ელექტრონული სხივი კონკრეტულ მაგნიტურ ველში | შესაძლებელია ულტრამაღალი სიმძლავრისა და მაღალი ხარისხის ლაზერული გამომავალი სიგნალის მიღება, თუმცა წარმოების ტექნოლოგია და ხარჯები ძალიან მაღალია. |
კარგი სტაბილურობის, მაღალი სიმძლავრისა და დაბალი მოვლა-პატრონობის ღირებულების გამო, მყარი მდგომარეობის ლაზერების გამოყენება აბსოლუტურად უპირატესობას ანიჭებს.
მყარი მდგომარეობის ლაზერებს შორის, ნახევარგამტარული ლაზერები გამოირჩევა მაღალი ეფექტურობით, მცირე ზომით, ხანგრძლივი ექსპლუატაციის ვადით, დაბალი ენერგომოხმარებით და ა.შ. ერთის მხრივ, მათი პირდაპირ გამოყენება შესაძლებელია, როგორც ლაზერული დამუშავების, სამედიცინო, საკომუნიკაციო, სენსორული, ჩვენების, მონიტორინგისა და თავდაცვის აპლიკაციების ძირითადი სინათლის წყარო და მხარდაჭერა და სტრატეგიული განვითარების მნიშვნელობის მქონე თანამედროვე ლაზერული ტექნოლოგიების განვითარების მნიშვნელოვან საფუძვლად იქცა.
მეორე მხრივ, ნახევარგამტარული ლაზერები ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას, როგორც ბირთვის ტუმბოს სინათლის წყარო სხვა ლაზერებისთვის, როგორიცაა მყარი მდგომარეობის ლაზერები და ბოჭკოვანი ლაზერები, რაც მნიშვნელოვნად უწყობს ხელს მთელი ლაზერული სფეროს ტექნოლოგიურ პროგრესს. მსოფლიოს ყველა მსხვილმა განვითარებულმა ქვეყანამ ეს შეიტანა თავის ეროვნულ განვითარების გეგმებში, ძლიერ მხარდაჭერას უწევს და სწრაფ განვითარებას აღწევს.
② სატუმბი მეთოდის მიხედვით
ლაზერები შეიძლება დაიყოს ელექტრულად ამოტუმბულ, ოპტიკურად ამოტუმბულ, ქიმიურად ამოტუმბულ ლაზერებად და ა.შ. ამოტუმბვის მეთოდის მიხედვით.
ელექტრულად ტუმბოთი მომუშავე ლაზერები ეხება ლაზერებს, რომლებიც აღგზნებულია დენით, გაზის ლაზერები ძირითადად აღგზნებულია აირის განმუხტვით, ხოლო ნახევარგამტარული ლაზერები ძირითადად აღგზნებულია დენის ინექციით.
თითქმის ყველა მყარი და თხევადი ლაზერი ოპტიკური ტუმბოს ლაზერია, ხოლო ნახევარგამტარული ლაზერები გამოიყენება ოპტიკური ტუმბოს ლაზერების ბირთვულ ტუმბოს წყაროდ.
ქიმიურად ტუმბოს ლაზერები ეხება ლაზერებს, რომლებიც იყენებენ ქიმიური რეაქციების შედეგად გამოთავისუფლებულ ენერგიას სამუშაო მასალის აღსაგზნებლად.
③ კლასიფიკაცია ოპერაციის რეჟიმის მიხედვით
ლაზერები შეიძლება დაიყოს უწყვეტ და პულსირებულ ლაზერებად მათი მოქმედების რეჟიმის მიხედვით.
უწყვეტი ლაზერები ხასიათდებიან ნაწილაკების რაოდენობის სტაბილური განაწილებით თითოეულ ენერგეტიკულ დონეზე და ღრუში არსებული გამოსხივების ველით, ხოლო მათი მუშაობა ხასიათდება სამუშაო მასალის აგზნებით და შესაბამისი ლაზერული გამომავალი სიგნალით უწყვეტად ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში. უწყვეტი ლაზერები ლაზერული სინათლის უწყვეტად გამოყოფას უფრო ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში ახდენენ, თუმცა თერმული ეფექტი უფრო აშკარაა.
პულსური ლაზერები გულისხმობს დროის ხანგრძლივობას, როდესაც ლაზერის სიმძლავრე შენარჩუნებულია გარკვეულ მნიშვნელობაზე და გამოსცემს ლაზერულ სინათლეს წყვეტილი გზით, მცირე თერმული ეფექტითა და კარგი კონტროლირებადობით.
④ კლასიფიკაცია გამომავალი ტალღის სიგრძის მიხედვით
ლაზერები ტალღის სიგრძის მიხედვით შეიძლება დაიყოს ინფრაწითელ ლაზერებად, ხილულ ლაზერებად, ულტრაიისფერ ლაზერებად, ღრმა ულტრაიისფერ ლაზერებად და ა.შ. სხვადასხვა სტრუქტურირებული მასალის მიერ შთანთქმული სინათლის ტალღის სიგრძის დიაპაზონი განსხვავებულია, ამიტომ სხვადასხვა მასალის დამუშავებისთვის ან სხვადასხვა გამოყენების სცენარისთვის საჭიროა სხვადასხვა ტალღის სიგრძის ლაზერები.ინფრაწითელი და ულტრაიისფერი ლაზერები ორი ყველაზე ფართოდ გამოყენებადი ლაზერია. ინფრაწითელი ლაზერები ძირითადად გამოიყენება „თერმული დამუშავების“ დროს, სადაც მასალის ზედაპირზე არსებული მასალა თბება და ორთქლდება (აორთქლდება) მასალის მოსაშორებლად; თხელი ფირის არამეტალური მასალების დამუშავების, ნახევარგამტარული ვაფლის ჭრის, ორგანული მინის ჭრის, ბურღვის, მარკირების და სხვა სფეროებში, მაღალი ენერგიის ულტრაიისფერი ფოტონები პირდაპირ წყვეტენ მოლეკულურ ბმებს არამეტალური მასალების ზედაპირზე, ისე, რომ მოლეკულები შეიძლება გამოეყოს ობიექტისგან და ეს მეთოდი არ იწვევს მაღალ სითბურ რეაქციას, ამიტომ მას ჩვეულებრივ „ცივ დამუშავებას“ უწოდებენ.
ულტრაიისფერი ფოტონების მაღალი ენერგიის გამო, ძნელია გარკვეული მაღალი სიმძლავრის უწყვეტი ულტრაიისფერი ლაზერის გენერირება გარე აგზნების წყაროთი, ამიტომ ულტრაიისფერი ლაზერი ძირითადად წარმოიქმნება კრისტალური მასალის არაწრფივი ეფექტის სიხშირის გარდაქმნის მეთოდის გამოყენებით, ამიტომ ულტრაიისფერი ლაზერების ამჟამად ფართოდ გამოყენებადი სამრეწველო სფერო ძირითადად მყარი მდგომარეობის ულტრაიისფერი ლაზერებია.
(4) ინდუსტრიული ჯაჭვი
ინდუსტრიული ჯაჭვის ზედა დინება წარმოადგენს ნახევარგამტარული ნედლეულის, მაღალი დონის აღჭურვილობისა და მასთან დაკავშირებული წარმოების აქსესუარების გამოყენებას ლაზერული ბირთვებისა და ოპტოელექტრონული მოწყობილობების წარმოებისთვის, რაც ლაზერული ინდუსტრიის ქვაკუთხედს წარმოადგენს და მაღალი წვდომის ზღვარი აქვს. ინდუსტრიული ჯაჭვის შუა დინება წარმოადგენს ზედა დინების ლაზერული ჩიპების და ოპტოელექტრონული მოწყობილობების, მოდულების, ოპტიკური კომპონენტების და ა.შ. გამოყენებას, როგორც ტუმბოს წყაროებს სხვადასხვა ლაზერების, მათ შორის პირდაპირი ნახევარგამტარული ლაზერების, ნახშირორჟანგის ლაზერების, მყარი მდგომარეობის ლაზერების, ბოჭკოვანი ლაზერების და ა.შ. წარმოებისა და გაყიდვისთვის; ქვედა დინების ინდუსტრია ძირითადად მოიცავს სხვადასხვა ლაზერების გამოყენების სფეროებს, მათ შორის სამრეწველო გადამამუშავებელ მოწყობილობებს, LIDAR-ს, ოპტიკური კომუნიკაციების, სამედიცინო სილამაზის და სხვა გამოყენების ინდუსტრიებს.
① ზემოდან მომწოდებლები
ნახევარგამტარული ლაზერული ჩიპების, მოწყობილობებისა და მოდულების მსგავსი ზედა დინების პროდუქტების ნედლეული ძირითადად სხვადასხვა ჩიპური მასალები, ბოჭკოვანი მასალები და დამუშავებული ნაწილებია, მათ შორის სუბსტრატები, რადიატორები, ქიმიკატები და კორპუსის ნაკრებები. ჩიპების დამუშავება მოითხოვს ზედა დინების ნედლეულის მაღალ ხარისხს და მუშაობას, ძირითადად უცხოელი მომწოდებლებისგან, მაგრამ ლოკალიზაციის ხარისხი თანდათან იზრდება და თანდათანობით მიიღწევა დამოუკიდებელი კონტროლი. ძირითადი ზედა დინების ნედლეულის მუშაობა პირდაპირ გავლენას ახდენს ნახევარგამტარული ლაზერული ჩიპების ხარისხზე, სხვადასხვა ჩიპური მასალების მუშაობის უწყვეტი გაუმჯობესებით, ინდუსტრიის პროდუქციის მუშაობის გაუმჯობესება დადებით როლს ასრულებს პოპულარიზაციაში.
② შუალედური ინდუსტრიული ჯაჭვი
ნახევარგამტარული ლაზერული ჩიპი წარმოადგენს ინდუსტრიული ჯაჭვის შუა ნაწილში სხვადასხვა ტიპის ლაზერების ბირთვულ ტუმბოს სინათლის წყაროს და დადებით როლს ასრულებს შუა ნაკადის ლაზერების განვითარების ხელშეწყობაში. შუა ნაკადის ლაზერების სფეროში დომინირებენ აშშ, გერმანია და სხვა საზღვარგარეთული საწარმოები, მაგრამ ბოლო წლებში ადგილობრივი ლაზერული ინდუსტრიის სწრაფი განვითარების შემდეგ, ინდუსტრიული ჯაჭვის შუა ნაკადის ბაზარმა მიაღწია სწრაფ შიდა ჩანაცვლებას.
③სამრეწველო ჯაჭვის ქვედა დინება
წარმოების ინდუსტრიას უფრო დიდი როლი აქვს ინდუსტრიის განვითარების ხელშეწყობაში, ამიტომ წარმოების ინდუსტრიის განვითარება პირდაპირ გავლენას მოახდენს ინდუსტრიის საბაზრო სივრცეზე. ჩინეთის ეკონომიკის უწყვეტმა ზრდამ და ეკონომიკური ტრანსფორმაციის სტრატეგიული შესაძლებლობების გაჩენამ შექმნა უკეთესი განვითარების პირობები ამ ინდუსტრიის განვითარებისთვის. ჩინეთი მწარმოებელი ქვეყნიდან მწარმოებელ ცენტრად გადადის და წარმოების ლაზერები და ლაზერული აღჭურვილობა წარმოების ინდუსტრიის განახლების ერთ-ერთი გასაღებია, რაც კარგ მოთხოვნის გარემოს ქმნის ამ ინდუსტრიის გრძელვადიანი გაუმჯობესებისთვის. წარმოების ინდუსტრიის მოთხოვნები ნახევარგამტარული ლაზერული ჩიპების და მათი მოწყობილობების მუშაობის ინდექსზე იზრდება და ადგილობრივი საწარმოები თანდათანობით შედიან მაღალი სიმძლავრის ლაზერების ბაზარზე დაბალი სიმძლავრის ლაზერების ბაზრიდან, ამიტომ ინდუსტრიამ მუდმივად უნდა გაზარდოს ინვესტიციები ტექნოლოგიური კვლევისა და განვითარებისა და დამოუკიდებელი ინოვაციების სფეროში.
2. ნახევარგამტარული ლაზერული ინდუსტრიის განვითარების სტატუსი
ნახევარგამტარულ ლაზერებს ყველა სახის ლაზერს შორის საუკეთესო ენერგიის გარდაქმნის ეფექტურობა აქვთ, ერთი მხრივ, მათი გამოყენება შესაძლებელია ოპტიკურ-ბოჭკოვანი ლაზერების, მყარი მდგომარეობის ლაზერების და სხვა ოპტიკური ტუმბოს ლაზერების ბირთვულ ტუმბოს წყაროდ. მეორე მხრივ, ნახევარგამტარული ლაზერული ტექნოლოგიის უწყვეტი გარღვევით ენერგოეფექტურობის, სიკაშკაშის, სიცოცხლის ხანგრძლივობის, მრავალტალღოვანი სიგრძის, მოდულაციის სიჩქარის და ა.შ. თვალსაზრისით, ნახევარგამტარული ლაზერები ფართოდ გამოიყენება მასალების დამუშავებაში, მედიცინაში, ოპტიკურ კომუნიკაციაში, ოპტიკურ ზონდირებაში, თავდაცვაში და ა.შ. Laser Focus World-ის თანახმად, დიოდური ლაზერების, ანუ ნახევარგამტარული ლაზერების და არადიოდური ლაზერების მთლიანი გლობალური შემოსავალი 2021 წელს 18,480 მილიონ აშშ დოლარად არის შეფასებული, სადაც ნახევარგამტარული ლაზერები მთლიანი შემოსავლის 43%-ს შეადგენს.
„Laser Focus World“-ის მონაცემებით, ნახევარგამტარული ლაზერების გლობალური ბაზარი 2020 წელს 6,724 მილიონი აშშ დოლარი იქნება, რაც წინა წელთან შედარებით 14.20%-ით მეტია. გლობალური ინტელექტის განვითარებით, ჭკვიან მოწყობილობებში, სამომხმარებლო ელექტრონიკაში, ახალ ენერგეტიკულ და სხვა სფეროებში ლაზერებზე მზარდი მოთხოვნით, ასევე სამედიცინო, სილამაზის აღჭურვილობისა და სხვა ახალი აპლიკაციების მუდმივი გაფართოებით, ნახევარგამტარული ლაზერები შეიძლება გამოყენებულ იქნას, როგორც ოპტიკური ტუმბოს ლაზერების ტუმბოს წყარო და მისი ბაზრის ზომა გააგრძელებს სტაბილურ ზრდას. 2021 წელს ნახევარგამტარული ლაზერების გლობალური ბაზრის ზომა 7.946 მილიარდ აშშ დოლარს შეადგენს, ბაზრის ზრდის ტემპი 18.18%-ია.
ტექნიკური ექსპერტების, საწარმოებისა და პრაქტიკოსების ერთობლივი ძალისხმევით, ჩინეთის ნახევარგამტარული ლაზერული ინდუსტრიამ მიაღწია არაჩვეულებრივ განვითარებას, რის შედეგადაც ჩინეთის ნახევარგამტარული ლაზერული ინდუსტრიამ პროცესი ნულიდან განიცადა და ჩინეთის ნახევარგამტარული ლაზერული ინდუსტრიის პროტოტიპის დასაწყისი გახდა. ბოლო წლებში ჩინეთმა გაზარდა ლაზერული ინდუსტრიის განვითარება და სხვადასხვა რეგიონი მიეძღვნა სამეცნიერო კვლევას, ტექნოლოგიების გაუმჯობესებას, ბაზრის განვითარებას და ლაზერული ინდუსტრიული პარკების მშენებლობას მთავრობის ხელმძღვანელობით და ლაზერული საწარმოების თანამშრომლობით.
3. ჩინეთის ლაზერული ინდუსტრიის მომავალი განვითარების ტენდენცია
ევროპისა და შეერთებული შტატების განვითარებულ ქვეყნებთან შედარებით, ჩინეთის ლაზერული ტექნოლოგია არ დაგვიანებულა, თუმცა ლაზერული ტექნოლოგიისა და მაღალი დონის ბირთვული ტექნოლოგიის გამოყენებაში ჯერ კიდევ მნიშვნელოვანი ხარვეზია, განსაკუთრებით ნახევარგამტარული ლაზერული ჩიპი და სხვა ბირთვული კომპონენტები კვლავ იმპორტზეა დამოკიდებული.
განვითარებულმა ქვეყნებმა, რომლებიც წარმოდგენილნი არიან შეერთებული შტატების, გერმანიისა და იაპონიის მიერ, ფაქტობრივად დაასრულეს ტრადიციული წარმოების ტექნოლოგიების ჩანაცვლება ზოგიერთ მსხვილ სამრეწველო სფეროში და შევიდნენ „მსუბუქი წარმოების“ ეპოქაში; მიუხედავად იმისა, რომ ლაზერული აპლიკაციების განვითარება ჩინეთში სწრაფია, გამოყენების შეღწევადობის მაჩვენებელი კვლავ შედარებით დაბალია. როგორც სამრეწველო განახლების ძირითადი ტექნოლოგია, ლაზერული ინდუსტრია კვლავაც იქნება ეროვნული მხარდაჭერის ძირითადი სფერო და გააგრძელებს გამოყენების სფეროს გაფართოებას და საბოლოოდ ჩინეთის წარმოების ინდუსტრიას „მსუბუქი წარმოების“ ეპოქაში გადაიყვანს. ამჟამინდელი განვითარების სიტუაციიდან გამომდინარე, ჩინეთის ლაზერული ინდუსტრიის განვითარება აჩვენებს შემდეგ განვითარების ტენდენციებს.
(1) ნახევარგამტარული ლაზერული ჩიპი და სხვა ძირითადი კომპონენტები თანდათანობით ახდენენ ლოკალიზაციას
მაგალითად, ავიღოთ ბოჭკოვანი ლაზერი, მაღალი სიმძლავრის ბოჭკოვანი ლაზერული ტუმბოს წყარო ნახევარგამტარული ლაზერის ძირითადი გამოყენების სფეროა, მაღალი სიმძლავრის ნახევარგამტარული ლაზერული ჩიპი და მოდული კი ბოჭკოვანი ლაზერის მნიშვნელოვანი კომპონენტია. ბოლო წლებში ჩინეთის ოპტიკურ-ბოჭკოვანი ლაზერების ინდუსტრია სწრაფი ზრდის ეტაპზეა და ლოკალიზაციის ხარისხი წლიდან წლამდე იზრდება.
ბაზრის შეღწევადობის თვალსაზრისით, დაბალი სიმძლავრის ბოჭკოვანი ლაზერების ბაზარზე, 2019 წელს, შიდა ლაზერების ბაზრის წილმა 99.01%-ს მიაღწია; საშუალო სიმძლავრის ბოჭკოვანი ლაზერების ბაზარზე, ბოლო წლებში შიდა ლაზერების შეღწევადობის მაჩვენებელი 50%-ზე მეტს შენარჩუნებულია; მაღალი სიმძლავრის ბოჭკოვანი ლაზერების ლოკალიზაციის პროცესიც თანდათანობით წინ მიიწევს, 2013 წლიდან 2019 წლამდე „ნულიდან“ მისაღწევად. მაღალი სიმძლავრის ბოჭკოვანი ლაზერების ლოკალიზაციის პროცესიც თანდათანობით წინ მიიწევს, 2013 წლიდან 2019 წლამდე და მიაღწია 55.56%-იან შეღწევადობას, ხოლო მაღალი სიმძლავრის ბოჭკოვანი ლაზერების შიდა შეღწევადობის მაჩვენებელი, სავარაუდოდ, 2020 წელს 57.58%-ს მიაღწევს.
თუმცა, ისეთი ძირითადი კომპონენტები, როგორიცაა მაღალი სიმძლავრის ნახევარგამტარული ლაზერული ჩიპები, კვლავ იმპორტზეა დამოკიდებული და ნახევარგამტარული ლაზერული ჩიპების ბირთვის სახით ლაზერების ზედა ნაწილების ლოკალიზაცია თანდათანობით ხდება, რაც, ერთი მხრივ, აუმჯობესებს შიდა ლაზერების ზედა ნაწილების ბაზრის მასშტაბებს და, მეორე მხრივ, ზედა ნაწილების ლოკალიზაციით, შეიძლება გააუმჯობესოს შიდა ლაზერების მწარმოებლების შესაძლებლობა, მონაწილეობა მიიღონ საერთაშორისო კონკურენციაში.
(2) ლაზერული აპლიკაციები უფრო სწრაფად და ფართოდ აღწევს
ზედა დინების ბირთვის ოპტოელექტრონული კომპონენტების თანდათანობითი ლოკალიზაციით და ლაზერული გამოყენების ხარჯების თანდათანობითი შემცირებით, ლაზერები უფრო ღრმად შეღწევას შეძლებენ მრავალ ინდუსტრიაში.
ერთი მხრივ, ჩინეთისთვის ლაზერული დამუშავება ასევე შედის ჩინეთის წარმოების ინდუსტრიის ათ საუკეთესო გამოყენების სფეროებში და მოსალოდნელია, რომ ლაზერული დამუშავების გამოყენების სფეროები კიდევ უფრო გაფართოვდება და ბაზრის მასშტაბები მომავალში კიდევ უფრო გაფართოვდება. მეორე მხრივ, ისეთი ტექნოლოგიების მუდმივი პოპულარიზაციისა და განვითარების შედეგად, როგორიცაა მძღოლის გარეშე მართვა, მოწინავე დამხმარე მართვის სისტემა, სერვისზე ორიენტირებული რობოტი, 3D სენსორები და ა.შ., ის უფრო მეტად გამოიყენება მრავალ სფეროში, როგორიცაა საავტომობილო ინდუსტრია, ხელოვნური ინტელექტი, სამომხმარებლო ელექტრონიკა, სახის ამოცნობა, ოპტიკური კომუნიკაცია და ეროვნული თავდაცვის კვლევა. როგორც ზემოთ ჩამოთვლილი ლაზერული აპლიკაციების ძირითადი მოწყობილობა ან კომპონენტი, ნახევარგამტარული ლაზერი ასევე მოიპოვებს სწრაფ განვითარების სივრცეს.
(3) უფრო მაღალი სიმძლავრე, უკეთესი სხივის ხარისხი, უფრო მოკლე ტალღის სიგრძე და სიხშირის მიმართულების უფრო სწრაფი განვითარება
სამრეწველო ლაზერების სფეროში, ბოჭკოვანი ლაზერები დანერგვის შემდეგ დიდ პროგრესს განიცდიან გამომავალი სიმძლავრის, სხივის ხარისხისა და სიკაშკაშის თვალსაზრისით. თუმცა, უფრო მაღალ სიმძლავრეს შეუძლია გააუმჯობესოს დამუშავების სიჩქარე, ოპტიმიზაცია გაუკეთოს დამუშავების ხარისხს და გააფართოვოს დამუშავების სფერო მძიმე მრეწველობის წარმოებამდე, საავტომობილო წარმოებაში, აერონავტიკაში, ენერგეტიკაში, მანქანათმშენებლობაში, მეტალურგიაში, რკინიგზის მშენებლობაში, სამეცნიერო კვლევასა და ჭრის, შედუღების, ზედაპირის დამუშავების და სხვა სფეროებში გამოყენების სხვა სფეროებში, ბოჭკოვანი ლაზერის სიმძლავრის მოთხოვნები კვლავ იზრდება. შესაბამისი მოწყობილობების მწარმოებლებმა მუდმივად უნდა გააუმჯობესონ ძირითადი მოწყობილობების (როგორიცაა მაღალი სიმძლავრის ნახევარგამტარული ლაზერული ჩიპი და ბოჭკოვანი გამაძლიერებელი) მუშაობა, ბოჭკოვანი ლაზერის სიმძლავრის გაზრდა ასევე მოითხოვს მოწინავე ლაზერული მოდულაციის ტექნოლოგიას, როგორიცაა სხივის შერწყმა და სიმძლავრის სინთეზი, რაც ახალ მოთხოვნებსა და გამოწვევებს მოუტანს მაღალი სიმძლავრის ნახევარგამტარული ლაზერული ჩიპების მწარმოებლებს. გარდა ამისა, მოკლე ტალღის სიგრძეები, მეტი ტალღის სიგრძეები, სწრაფი (ულტრასწრაფი) ლაზერების განვითარება ასევე მნიშვნელოვანი მიმართულებაა, რომელიც ძირითადად გამოიყენება ინტეგრირებული სქემების ჩიპებში, დისპლეებში, სამომხმარებლო ელექტრონიკაში, აერონავტიკასა და სხვა ზუსტ მიკროპროცესორებში, ასევე სიცოცხლის შემსწავლელ მეცნიერებებში, მედიცინაში, სენსორებსა და სხვა სფეროებში, ნახევარგამტარული ლაზერული ჩიპი ასევე ახალ მოთხოვნებს აყენებს.
(4) მაღალი სიმძლავრის ლაზერული ოპტოელექტრონული კომპონენტების მოთხოვნა შემდგომი ზრდისთვის
მაღალი სიმძლავრის ბოჭკოვანი ლაზერის განვითარება და ინდუსტრიალიზაცია ინდუსტრიული ჯაჭვის სინერგიული პროგრესის შედეგია, რაც მოითხოვს ისეთი ძირითადი ოპტოელექტრონული კომპონენტების მხარდაჭერას, როგორიცაა ტუმბოს წყარო, იზოლატორი, სხივის კონცენტრატორი და ა.შ. მაღალი სიმძლავრის ბოჭკოვან ლაზერში გამოყენებული ოპტოელექტრონული კომპონენტები მისი განვითარებისა და წარმოების საფუძველს და ძირითად კომპონენტებს წარმოადგენს, ხოლო მაღალი სიმძლავრის ბოჭკოვანი ლაზერის მზარდი ბაზარი ასევე ზრდის ბაზარზე მოთხოვნას ძირითად კომპონენტებზე, როგორიცაა მაღალი სიმძლავრის ნახევარგამტარული ლაზერული ჩიპები. ამავდროულად, შიდა ბოჭკოვანი ლაზერული ტექნოლოგიის უწყვეტი გაუმჯობესებით, იმპორტის ჩანაცვლება გარდაუვალი ტენდენცია გახდა, მსოფლიოში ლაზერის ბაზრის წილი გააგრძელებს გაუმჯობესებას, რაც ასევე დიდ შესაძლებლობებს ქმნის ოპტოელექტრონული კომპონენტების მწარმოებლების ადგილობრივი სიძლიერისთვის.
გამოქვეყნების დრო: 2023 წლის 7 მარტი
