С 23  по 26 мая 2011 года в г. Мюнхен (Германия) прошла 20-я юбилейная Международная выставка «Лазеры Мир ФОТОНИКИ 2011». В работе выставки приняли участие более 1100 компаний. Особый интерес эта выставка представляла во многом потому, что параллельно с ней  проходил Международный конгресс «Мир ФОТОНИКИ» собравший на своих заседаниях ведущих специалистов в этой области со всего мира.

Кроме того в рамках деловой программы выставки были организованы отдельные от конгресса конференции (Application Panels), которые проходили в специально отведенных для этого презентационных зонах, организованных в каждом павильоне. На этих конференциях ведущие специалисты отделов научной разработки компаний принимавших участие в работе выставки выступали с докладами о своих последних достижениях и перспективах дальнейшего развития.

Главными темами выставки были:

1. «Лазеры и лазерные системы для промышленных применений»
2. «Зеленая фотоника» (технические решения не наносящие ущерба окружающей среде)
3. «Биофотоника и науки о жизни»

Очень широко на выставке были представлены новейшие технологии лазерной обработки материалов. Практически половина выставочных площадей были предоставлены организаторами под экспозицию «лазеры и лазерные системы для промышленных  применений».  Этот раздел выставки ориентирован на широкий круг отраслей – от авиакосмической и электроники до производства микроизделий – являясь для них международной инновационной платформой.

Признанный лидер в этой области компания “TRUMPF” традиционно представила на  своем стенде практически весь спектр выпускаемого ею оборудования. В качестве последней новинки  отдел разработок компании представил специальный запатентованный компанией оптоволоконный кабель с двумя транспортными жилами («два в одном»). Одна из них – внутренняя диаметром 100 мкм предназначена для транспортировки лазерного излучения, используемого для резки, другая – внешняя диаметром 400 мкм предназначена для транспортировки лазерного излучения, используемого для сварки.

Особенно выделялись в экспозиции компании, на мой взгляд,  несколько мощных твердотельных частотно периодических лазеров с ультракороткими импульсами. Первый с длительностью импульса 30 нсек, частотой повторения импульсов до 100 кГц и средней мощностью до 750 Вт на длине волны 1,06 мкм и еще три с длительностью импульса менее 10 пикосекунд, частотой повторения импульсов до 800 кГц и длиной волны 1,06 мкм, 515 нм и 343 нм со средней мощностью 50 Вт, 30 Вт и 10 Вт соответственно. Устройства но основе этих лазеров имеют большие перспективы по применению в микрообработке. “TRUMPF” предлагает использовать их при производстве тонких солнечных элементов, структурирования поверхностей, а также для различных видов  абляции (в частности для удаления ржавчины с поверхности металлов). Один из этих лазеров (с длиной волны 515 нм), используется в Лазерном центре Ганновера (LZH) для производства наночастиц.

Следующее поколение ультракороткоимпульсных лазеров – с длительностью импульса излучения в фемтосекундном диапазоне – в наши дни тоже достигает рыночной зрелости. Первые лазерные источники этой категории, пригодные для использования в промышленности, уже являются коммерчески доступными. На выставке фемтосекундные лазеры с выходной мощностью до 10 Вт производства вильнюсской фирмы "Light Conversion GmbH" представила, например, фирма " TOPAG Lasertechnik GmbH" из Дармштадта, выступающая торговым партнером вышеуказанной литовской фирмы. Эти лазеры стабилизированы по температуре и смонтированы в отпаянном герметичном корпусе, что делает их пригодными к использованию как в лабораторных, так и в производственных условиях без какой-либо модификации. Хотя фемтосекундные лазеры существенно меньшей мощности уже нашли практическое применение - в глазной хирургии, появление на рынке таких источников излучения с гораздо более высокой выходной мощностью открывает возможности их новых применений, недоступных маломощным лазерам этого типа – например, для прецизионного микроструктурирования и наноструктурирования тонкопленочных солнечных ячеек.

Новейшие тенденции в разработке фемтосекундных лазеров – это их дальнейшая оптимизация, в частности, снижение угловой расходимости излучения. Промышленность одновременно работает над их внедрением в технологические цепочки. Тестируются рабочие характеристики таких лазеров и анализируются результаты воздействия их излучения на различные материалы. В этих экспериментах точно определяется, какая средняя мощность излучения нужна для обработки конкретного материала, чтобы обеспечить удаление необходимого количества этого материала и достичь строго заданной глубины бороздок или отверстий, необходимых для поставленной технологической задачи.

Свои разработки в части ультракороткоимпульсных лазеров также представили на выставке немецкие компании "Coherent Deutschland GmbH", "Edgewave GmbH", "Lumera Laser GmbH", "Rofin Sinar Laser GmbH" и австрийская "High Q Laser Innovation GmbH".

Компания  “Spectra-Physics” представила на выставке миниатюрный, умещающийся на ладони, мощный зеленый  532 нм твердотельный лазер наносекундного диапазона с диодной накачкой со средней мощностью 5 Вт.

Интересную экспозицию на выставке представила немецкая компания "Rofin Sinar Laser GmbH". Компания все более позиционируется на рынке не только как производитель исключительно только лазеров, но и как создатель готовых лазерных технологических комплексов. Так, на этой выставке компания продемонстрировала созданную недавно универсальную модульную машину MPS (Modular Processing System) с максимальными размерами рабочей зоны X/Y/Z  200/300/150 мм и точностью позиционирования  +/- 30 мкм, которая может состыковываться практически с любым лазером производимым компанией и выполнять операции по двух и трех мерной резке, сварке и микрообработке. Данное направление компания развивает не только за счет собственных разработок, но и за счет включения в свой  холдинг других компаний (например, компании “LASAG”, известного производителя лазерных технологических установок для микрообработки, недавно перешедшей из швейцарской “Swatch Group” в группу “Rofin”).

Баварским лазерным центром (Bayerisches Laserzentrum GmbH, Erlangen) совместно с Институтом металлообрабатывающих станков и управления производством (Institute for Machine Tools and Industrial Management) Мюнхенского технического университета разработана новая методика фрезерования с помощью лазера лёгких, но высокопрочных конструкционных материалов – таких, как титановые сплавы. В этой гибридной технологии лазерное излучение используется для нагрева материала в рабочей зоне – в точке, на которую будет воздействовать фреза. Резание в результате существенно облегчается. Метод является эффективным и выгодным с точки зрения использования инструмента. Износ фрезы уменьшается, а срок службы возрастает. В настоящее время ведутся исследования, направленные на разработку лазерного модуля, который может устанавливаться на обычные металлообрабатывающие станки.

Компания «Coherent» представила очень компактную модель лазерной технологической установки  “METABEAM 1000C” на основе отпаянного СО₂-лазера мощностью 1 кВт с размерами рабочей зоны 1250х1250 мм и точностью позиционирования деталей +/- 25 мкм при повторяемости +/- 2 мкм. Утверждается, что эта модель имеет очень низкий уровень эксплуатационных затрат. В скором времени предполагается комплектовать эту установку еще и волоконным лазером также мощностью 1 кВт.

Лидер по производству мощных волоконных лазеров - компания“ IPG Photonics” похоже, остановила гонку по наращиванию мощности, непрерывных волоконных лазеров. Анонсированный ею на прошлой выставке 100 киловатный непрерывный волоконный лазер так и не был реализован. Судя по  каталогам и образцам, представленным на выставке, компания ограничила свою линейку мощных непрерывных лазеров  устройством мощностью 50 кВт. Из новинок был представлен новый квазинепрерывный лазер “QCW 2011” среднего по мощности диапазона (250 Вт) с длительностью импульса варьируемой от 0,2 до 50 мсек и максимальной энергией в импульсе до 15 джоулей. Предполагается, что этот лазер постепенно заменит стандартные твердотельные лазеры с ламповой накачкой в тех установках, где они пока применяются для лазерной сварки. В апреле этого года этот лазер демонстрировался на выставке «Фотоника» в Москве.

Еще две компании вышли на рынок с непрерывными волоконными лазерами киловатной мощности. Это британские компании “SPI Lasers” и “JK Lasers”.

Однако, несмотря на всё многообразие лазерных устройств для металлообработки следует отметить, что в этом году они были представлены несколько беднее, чем на предыдущей выставке. Возможно это было связано с тем, что целый ряд крупных и ведущих в этой области компаний (такие как «Bystronic», «Аmada», «Мazak»  и др.), предпочли в этом году поехать в Москву на выставку «Металлообработка», которая (к большому сожалению многих специалистов этой отрасли) проходила точно в те же дни, что и выставка в Мюнхене.

На открытии выставки статс-секретарь  министерства образования и научных исследований Германии Dr. Georg Schütte заявил, что немецкое правительство выделит 1 млрд евро на развитие фотоники в течение ближайших 10 лет.

В целом, выставка была очень интересной и  полезной для посетивших ее специалистов, особенно в плане ее совмещения с научным конгрессом и практическими конференциями, проходившими непосредственно в демонстрационных зонах. Все стендисты были очень доброжелательны, приветливы и готовы ответить на любые вопросы. Кстати, визитки при посещении выставок, по-видимому, скоро потеряют свою актуальность, поскольку в подавляющем большинстве случаев стендисты, просто, считывают ручным сканером информацию о посетителе с баркода на пропуске.

За время работы выставку посетило 27500 человек (на 8% больше, чем в 2009 году) из 80 стран мира.  Согласно опросу организаторов 98% посетителей признали выставку успешной, а 97% планируют посетить ее в следующий раз.

Следующая выставка “Лазеры Мир ФОТОНИКИ» пройдет в Мюнхене с 17 по 20 июня  2013 года.