6 лучших аппаратов для эпиляции IPL в Великобритании 2023 года для домашнего использования
May 16, 20236 лучших аппаратов для эпиляции IPL в Великобритании 2023 года для домашнего использования
Apr 17, 2023Точные расценки максимизируют прибыль производственного цеха от работ по лазерной резке.
Mar 24, 2023Точные расценки максимизируют прибыль производственного цеха от работ по лазерной резке.
Jun 08, 2023Полное руководство по оборудованию для кодирования и маркировки упаковки
Jun 06, 2023Следующая волна инноваций в фотонике
Эйнштейн заложил основы в области лазерных технологий в своей новаторской статье «Квантовая теория излучения», опубликованной в 1917 году. После многих лет разработок первые широко коммерциализированные лазеры появились на рынке в 1960-х годах, когда они использовались в различных приложениях, от науки до хирургии. С тех пор уникальная способность лазеров создавать узкий, сфокусированный луч света позволила использовать его во многих других случаях, включая сканирование штрих-кодов, секвенирование ДНК и производство полупроводниковых чипов. В одном из самых новых применений марсоход НАСА «Кьюриосити» использовал лазерное оборудование для взрыва камней на Марсе, что позволило ученым анализировать химические вещества в образующихся парах.
Эта статья является результатом совместной работы Гаурава Батры, Райана Флетчера, Кайрата Касымалиева, Абхиджита Махиндру и Ника Сантанама и представляет взгляды из практики передовой электроники McKinsey.
Хотя рынок лазеров неуклонно рос с 1970-х годов, рост инноваций и доходов за последнее десятилетие замедлился. Многие бюджетные компании вышли на рынок по мере развития базовой технологии. Это оказало давление на среднюю цену продажи лазеров, используемых в конечных продуктах больших объемов, в том числе связанных с телекоммуникационной передачей, маркировкой и гравировкой, а также биосенсорством. Но сейчас этот сектор, возможно, находится на пороге новой эры инноваций, в которой лазеры все чаще сочетаются с оптикой и датчиками, что позволяет создавать еще более сложные приложения. Эти интегрированные устройства, многие из которых все еще находятся в разработке в ряде отраслей, могут не только вернуть лазерный рынок на траекторию быстрого роста, но и стать основным источником стоимости.
Чтобы помочь заинтересованным сторонам фотоники оценить предстоящие возможности, мы оценили последние события на рынках конечного лазерного оборудования. Затем мы подробно изучили сектора оптики и датчиков, сосредоточив внимание на уникальных возможностях, которые такие технологии могут обеспечить в сочетании с лазерами. Заинтересованные стороны отрасли, включая владельцев, операторов и членов совета директоров, осознали эти преимущества и быстро переходят к расширению технологических возможностей своих компаний посредством слияний, поглощений и стратегического партнерства. Инвесторы тоже обращают на это внимание.
Хотя лазерные технологии постоянно совершенствовались с момента своего появления, можно выделить две эпохи инноваций. В течение 1970-х и 1980-х годов исследователи сделали важные открытия в области лазерной физики, которые продвинули эту технологию, хотя многие приложения были ограничены научными, лабораторными и научно-исследовательскими установками. И за последние три десятилетия лазерные устройства действительно перешли из лабораторной сферы в коммерческую сферу, поскольку они были усовершенствованы для повышения производительности, прочности и надежности. В это время появилось множество новых применений лазеров, таких как хирургия, литография и сварка, что позволило совершить прорыв в самых разных отраслях: от здравоохранения до электроники и промышленного производства. Эти инновации помогли рынку лазерных устройств достичь стоимости в 17 миллиардов долларов к 2020 году.
Несмотря на технологические достижения отрасли и высокие доходы, некоторые последние показатели вызывают обеспокоенность. Возьмите темп инноваций, измеряемый количеством зарегистрированных патентов. С 2001 по 2010 год исследователи в США подали более 29 000 заявок на патенты, связанные с лазерами, что более чем в два раза больше, чем за предыдущее десятилетие (Иллюстрация 1). Однако за годы с 2011 по 2020 год было подано всего около 24 000 заявок. Это падение стало отклонением от нормы в отрасли, где количество патентных заявок традиционно удваивалось каждое десятилетие.
Лазеры могут использовать твердые тела, жидкости или газы в качестве усиливающей среды (источника оптического усиления) для создания желаемого луча когерентного света. Такие лучи состоят из фотонов — частиц, представляющих наименьшее дискретное количество или квант электромагнитного излучения, — которые имеют одинаковую частоту и форму волны. Эта однородность предотвращает распространение и рассеивание луча. Газовые лазеры используют CO2 или другие газы в качестве усиливающей среды и обычно обеспечивают более равномерное излучение с меньшими потерями, чем твердотельные или жидкостные лазеры.