近年來，萬瓦雷射器已經成為工業雷射領域的标配産品，萬瓦雷射的普及大幅提升了工業加工的效率和能力邊界。然而，随着大量廠家湧入萬瓦賽道，同質化競争也讓這一市場陷入“價格戰”的紅海中。這一環境也讓中國光纖雷射市場增長陷入“似漲非漲”的準停滞局面。
光纖雷射同質化的破局嘗試
為打破這一市場困局，不少企業開始尋求差異化的競争路線。目前對光纖雷射器而言，較為明顯的三條路線是高功率、高亮度、小型化。
高功率是過去幾年光纖雷射發展的主旋律，随着萬瓦雷射開始普及，3萬瓦、4萬瓦、5萬瓦陸續進入金屬加工市場，對雷射器本身而言，其核心難點在于器件的功率耐受性及長期穩定性；對實際應用而言，缺乏穩定可靠的配套部件是其發展的最大阻礙。
高亮度實際上是回歸雷射的基本屬性，通過提升機關面積能量密度，實作高亮度低功率替代高功率的效果，同時在高反材料加工、先進制造等領域有着明顯優勢，其核心難點在于模式不穩定性、非線性效應的控制。
小型化則是一把開啟雷射應用新世界的鑰匙——體積更小、重量更輕、內建度更高，颠覆了過去對雷射加工的認知，并催生了諸如手持雷射焊接、手持雷射清洗等便攜式雷射工具，極大地推動了雷射應用的發展。
筆者過去曾多次探讨過高功率、高亮度的發展趨勢及市場境況，今天重點聊聊小型化的市場趨勢。
萬瓦雷射器小型化曆程
由于光纖雷射可以通過子產品疊加及合束的方式實作功率提升，是以在光纖雷射器功率提升的過程中，雷射器的整體體積也在不斷增大。2017年，采用多個2kW子產品合束的6kW光纖雷射器進入工業市場。随後一兩年間，8kW、12kW、15kW、20kW雷射器陸續登場，但當時即便是20kW雷射器也都是在2kW或3kW的基礎上進行合束，這導緻成品體積巨大。盡管性能有所提升，但過大的體積也給使用者的運輸和裝配帶來較大麻煩。随着萬瓦需求日益明顯，雷射器廠家開始思考如何降低整機體積。
初期的主要思路是提高單個雷射子產品的功率，将過去3kW逐漸提升到4kW、5kW，通過減少萬瓦雷射器的合束子產品數量來降低體積。然而在這一階段，突然減少的子產品數量及突然增加的單子產品功率，對雷射器各核心的穩定性提出了很大的挑戰。
當上述挑戰被陸續克服，單子產品雷射器的另一大優勢開始顯現——不用經過合束的單子產品雷射，光束品質大為提升，在薄闆加工、精密制造等領域比多模雷射器性能明顯提升。于是，高功率單子產品雷射器開始成為獨立産品與雷射裝置進行內建。
在這一階段，國内雷射器廠家針對單子產品雷射器的應用場景及光學特性，進行了大量的優化及改進。經過幾年努力，單子產品12kW雷射器問世。相比多模12KW雷射器，單子產品12kW雷射器體積減少約60％，重量減少約40％，且在某些材料上的加工能力堪比15kW。可以說，這一階段的核心思路是：以更小體積的單子產品雷射器，在部分應用場景取代多模合束的雷射器。
在追求更小體積的方向指引下，一些雷射器廠家開始構思全新的設計理念，實作了單子產品雷射器的體積再縮小。以小型化産品線較為完善的凱普林舉例（凱普林将小型化産品命名為閃電系列，為友善叙事，下文将凱普林小型化産品統稱為閃電系列雷射器）——
在原本體積就已經很小的1500W、2000W功率段，閃電系列體積再度縮小40％、重量減輕25％，3000W功率段體積縮小近75％，重量減輕了50％。變化最為明顯的6000W功率段，閃電雷射器體積縮小了近90％，重量也比舊款雷射器減輕了近75％！而閃電系列的“老大哥”——閃電12KW光纖雷射器，體積比舊款單子產品雷射器縮小了75％，重量減輕了60％。
小型化雷射器的開疆拓土
可以說，這種颠覆式的體積縮小對下遊的影響巨大，最為明顯的當屬手持雷射焊市場。早期的手持雷射焊接機，配備冷水機、老式的1000W單子產品雷射器，櫃箱體積達到1．05m?（相當于一個老式洗衣機的體積）。随着近幾年市場爆發以及使用者對便攜式的要求，更小、更便攜成為手持焊廠家的一緻追求。經過颠覆式“縮骨”的閃電系列雷射器，讓一個後備箱裝兩台手持焊接機成為可能。
對钣金加工使用者而言，這種抽屜式設計的新形态，讓雷射器能夠随成套裝置一體發貨，真正做到了拆機即用，并讓使用者跟傳統且占地的雷射器空調房說“拜拜”，還能節省30％以上裝置安裝時間。
另一個引起人們關注的焦點在于，2022年海運成本大幅上漲，拉高了出口企業的運輸成本。雷射器體積大幅縮小，意味着同一個集裝箱内能裝載的雷射器數量大幅增加，也意味着同樣數量的雷射器所需要的集裝箱數量減少，能夠為企業省下大量的運費。尤其是海外代理商，也能夠因為物流成本降低而獲得更大的競争優勢。
從目前的市場資料來看，小型化雷射器已經初步被市場接受。凱普林釋出閃電系列雷射器的首年，該系列雷射器便實作了近20000台的銷量，并帶動凱普林實作光纖雷射器出貨量同比增長300％的傲人戰績。可以說，在當下的小型化雷射器賽道，凱普林已經成為當之無愧的領軍企業代表。
閃電雷射器為什麼能成功？
閃電系列雷射器首發于2022年4月，但在幾年前凱普林董事長陳曉華便已意識到未來雷射行業一定會朝着更智能、更內建的方向發展。經過幾年的使用者調研和市場分析，陳總逐漸完善了Less is More的設計理念，并親自操刀對光纖雷射器進行了重新設計，最終形成了今天的閃電系列雷射器。
閃電系列的核心理念是Less is More，也就是通過壓縮體積，削減多餘空間，來獲得更多的應用場景。而要踐行Less is More的理念，則必須遵循“三無原則”——無浪費的材料，無浪費的體積，無浪費的工時。
通過核心理念及三無原則的指引，大大提升了從原料到成品的效率，也大大提升使用者的使用體驗，滿足了使用者使用友善、節省運輸成本、節省安裝空間的需求。而要真正實作成功，僅靠理念還遠遠不夠。對工業标準産品而言，穩定性可以說是淩駕于其他任何名額之上的考核标準。而在確定雷射器穩定方面，凱普林顯然下了一番功夫。
首先是泵浦源的穩定。凱普林是國内最早投身光纖雷射器泵浦源研發的企業之一，經過二十年的市場打磨，積累了非常雄厚的技術資産，并錘煉出“密集空間排列理論”。基于這一理論，凱普林研制了高功率、高亮度的第四代工業泵浦技術，這成為閃電系列雷射器穩定的核心保障。
其次，凱普林通過對雷射器進行高度內建化和子產品化設計，對泵浦源、光路系統、熱控管理和電控系統全面更新，能夠有效降低熱管理的壓力。再輔以穩定可靠的強制水循環熱控管理方案及冷卻系統優化設計，使得有源光纖散熱及整體結構控溫的優越性有效保障了雷射器輸出功率和波長的長期穩定性。
在智能化方面，凱普林閃電雷射器接入物聯技術，通過藍牙集中控制功能，能夠實時監控裝置狀态、工作參數，并進行故障預警，進而降低裝置故障率，提升裝置穩定性。
展望——小型化雷射器的發展前景
上市首年便取得巨大成功的閃電雷射器，證明了光纖雷射器小型化路線在工業領域的可行性。可以預見的是，體積更小、更便攜的雷射器将在不久的将來陸續登場，更多目前雷射無法涉足的應用場景也有望在小型化進一步發展後，成為雷射行業新的爆發點。
諸君不妨設想一下，當筆記本電腦大小的萬瓦雷射器問世後，對整個雷射産業的應用場景及産品設計理念會帶來怎樣的沖擊？切割機、手持焊接機還是現在的形态嗎？雷射加工自動化産線又将因為不再需要單獨的雷射器位置發生怎樣的變化？這樣的超小型雷射器與無人機相結合又會誕生怎樣的“殺器”？小型化的極限邊界在哪裡？