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未来のレーザ、超高速、超精密デジタル

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August, 13, 2021, Aachen--Optech ConsultingのDr. Arnold Mayerによると、産業用レーザ光源市場は、2020年に前年比2%成長、43億ドルに達した。また、レーザ材料加工向けのシステムは2%減だったが、2021年には12%成長、195億ドルに達する。

フォトニクス産業は、COVID-19に耐えて2021年、力強い成長の見込み
 レーザ産業は、パンデミックに恐ろしく上手く耐えた。Industry Daysの分析の数字は、以下の通りである。
 Optech Consulting、Dr. Arnold Mayerによると、産業用レーザ光源市場は、2020年、前値比2%成長、43億ドルだった。レーザ材料加工システムは2%下落だったが、2021年には12%の成長が見込め、195億ドルに達する、と同氏は予測している。

ドイツ産業協会SPECTARISのマネージングディレクタ、Jörg Mayerは、いささか広いフォトニック領域の発展を洞察している。ドイツの約1000社は、2020年この分野における販売額が406億ユーロだった。これは前年比0.1%増。また、その間、雇用は0.5%増だった。同調査によると、輸出が16%増加するので、2021年には9.4%成長が見込まれている。

フォトニクスは、ハイテクと位置づけられた、ヨーロッパの重要技術である。ドイツ産業は、数年にわたるR&D投資により、この領域で主導的な地位を確立することができた。「フォトンの世紀でこの有利な位置を維持することは、政治、ビジネスそれに科学にとって最も重要な役割である」とFraunhofer ILTディレクタ、Constantin Häfnerはコメントしている。

未来のレーザはkW超短パルス出力
 超短パルス(USP)レーザの利用拡大で、レーザ材料加工の新しい品質が期待されている。その非線形相互作用により、サブミクロン範囲までの精密加工を約束し、最も硬い材料でも加工できる。このため、材料加工では信じられないほど多用途になり、デジタル・フォトニック製造の究極のツールとなっている。

しかしUSPレーザには、高スループットアプリケーションでは、必要な平均パワーや産業的堅牢さが欠けている。この技術的ボトルネックは、Fraunhofer Cluster of Excellence Advanced Photon Sources CAPS内で開発されたUSPレーザによって克服された。最大10kWまでの平均パワーが実証されたのである。この世界記録出力の結果、超並列処理が可能になる。必要な技術は現在、イェーナとアーヒェンの2つのアプリケーションラボにおいて幅広いアプリケーションでテストされている。

最新の製造は、柔軟性と俊敏性を必要とする。したがって製品よりもプロセスが注文される。Digital Photonic Productionは、これを達成するための原動力である。それは、バーチャルマシン環境から生産の世界への架け橋を構築する。

この状況では、研究は、ますますマシンラーニングとAIの効率的利用に集中して、プロセス適応を加速し、Time to Marketを短縮する。将来、プロセスが、コスト、規制、あるい持続可能性プロセスに、より素早く適応することが必要になる。「未来の競争優位性は、生産環境におけるデジタルデータの効果的利用となる」と、Häfner教授は指摘し、「トレンドはレーザ技術も変えつつある」と説明している。
(詳細は、https://www.ilt.fraunhofer.de)