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创新的机会：让客户变得更好（三）
作者：李序蒙 姚泽鑫 汪小娟 来源：《大国创新》 责任编辑：yangxu1985 2023-09-19 人已围观
一、判断下一代技术的依据
早在2006年杰普特成立时，公司创始团队就认为光纤连接器的天花板太低了，公司想要做大还需要探索新的业务。尽管光纤连接器是一个海量市场，但行业的技术含量并不高。光纤连接器制造始终属于劳动密集型行业，这是由光纤材料本身的特点决定的。光纤是脆的、柔性的，连接器很难采用自动化设备生产，需要人工进行精巧的安装。光纤对自动化产线的要求很高，但光纤的利润却不大，因而企业缺乏投入光纤自动化生产线的动力。光纤连接器产品价值太低，科学家出身的杰普特高层觉得缺乏成就感。
于是，杰普特积极探索新的业务，希望从无源光走到有源光。杰普特原来做的光纤连接器是无源的，光纤只是一个媒介、介质，是没有提供电源的，就像集成电路里的电阻，技术门槛较低。但是如果加入放大器、芯片，就是有源的了。有源的技术门槛比较高，对应的价值也比较高，市场也很广阔。杰普特的高层通过以往的创业项目，反复地进行市场调研，认识到了光纤激光器的市场前景。他们立马寻找资源和人才来投入光纤激光器的研发，开始了近六年的光纤激光器的研发和量产的研究工作。
激光广泛应用于各种工业制造领域，产生和输出激光的器件是激光器，又叫激光光源。激光器是激光及其技术应用的基础，是激光加工系统设备的核心器件。按照介质不同，激光器分为固体激光器、光纤激光器、气体激光器。21世纪之初，固体激光器是激光器市场的主流，而杰普特选择的，是行业的突破性技术——光纤激光器。固体激光器使用的介质是晶体，比如红宝石，光纤激光器是用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，具有电光转换效率高、可靠性高、结构简单等优点。①
相比固体激光器，光纤激光器有以下四个方面的优势：一是能量表现效率高，二是稳定性好，三是光束质量好，四是使用寿命长。光纤激光器从电到光的转换率大约是40%，而固体激光器只有5%。固体激光器强供电六千瓦，输出功率只有一千瓦。按照杰普特团队的说法，如果那时中国工业应用场景里30%的固体激光器换成光纤激光器的话，一年可以节省一座三峡大坝的发电量。成本方面，固体激光器是5万元，而光纤激光器可能要8万元，表面上成本增加了，但随着使用量的上升，加上较长的使用时长，实际上成本是大幅下降的。从技术角度分析，光纤激光器对固体激光器的替代几乎是没有悬念的。
21世纪初，光纤激光器在美国已经取得了不小的商业成功。一家叫IPG Photonics（简称IPG）的美国企业横空出世，给了杰普特的研发人员巨大的震撼，IPG的爆发式增长让他们感受到了工业发展对技术进步的强大驱动力。IPG是全球第一家把光纤放大技术运用到工业激光加工的企业。在2002年进入光纤激光器领域后连续几年保持高速增长，当时它占据了全球光纤激光工业加工领域90%以上的市场份额。IPG的成功在学术界掀起了研究高功率光纤激光器的热潮。
从市场前景看，光纤激光器未来会替代固体激光器成为主流设备。杰普特研发人员专门查阅了美国历年激光行业市场的统计分析报告，发现光纤激光器的市场占有率在逐年上升，而固体激光器则已经到达顶峰开始走下坡路了。虽然光纤激光器起步很晚，但是预估未来市场占有率会增长很快。
除了技术参数对比和市场研究外，固体激光器糟糕的用户体验是杰普特选择投身光纤激光器研发最重要的因素。杰普特的研发人员此前体验过激光在真实的先进制造场景的应用。在半导体制造中，从晶圆切割到最后的封装，整条产线上有大量的工业制造环节需要用到激光。而固体激光器使用体验之糟糕让他们印象深刻。他们发现固体激光器开机后会发热，需要稳定一段时间后才可以使用。而且激光器不能停机，一旦停机了，就需要重新调整，整个生产都会停止。要等半小时，机器慢慢稳定后才可以再进行生产。作为先进制造工具，固体激光器存在很多局限性。相比之下，光纤激光器显得更完美。固体激光器的晶体是棒状的，就像筷子一样，而光纤外形细长，表面散热很快，所以光纤激光器只要一开机就能用。
结合技术分析和市场研究，杰普特高层一致认为光纤激光会是下一代激光技术发展方向，会替代传统的固体激光器。于是，他们全力投入光纤激光器的研发中。杰普特是国内最早从事光纤激光器研发的三家企业之一，当时行业内最大的上市公司还没有注意到这项新技术。
①深圳市杰普特光电股份有限公司.深圳市杰普特光电股份有限公司招股说明书[EB/OL].（2019-10-30）[2023-01-31].https://q.stock.sohu.com/newpdf/201937506203.pdf.
②锐科激光(RAYCUS).选择哪种激光器更合适？一张表告诉你[EB/OL].(2019-05-27)[2023-01-31].https://www.raycuslaser.com/view/1186.html.
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