文/Andreas Thoss

对于工业光子学而言，2017年是不可思议的一年：通快和IPG等市场领导者都获得了两位数的高收入增长，相干收购罗芬也获得了非常好的效果。2017年，光纤激光器拿走了超过40%的市场份额已经毫不奇怪，但是准分子激光器带来的好消息可能并不是每个人关注的焦点。得益于极紫外辐射（EUV），古老的CO2激光器也迎来了新的市场前景。

 在诸多喜人的数字背后，是半导体设备领域近560亿美元的创纪录支出。卡尔蔡司公司CEO Michael Kaschke表示，“2017财年是卡尔蔡司历史上最成功的一个财年，其中SMT部门的业绩增长了25%，而这个增长背后的主要驱动市场来自半导体行业。”

图1：2017年11月在德国法兰克福举办的formnext展会上，Fraunhofer ILT展示了用于大规模制造的下一代增材制造设备。

 激光雷达

几十年来，激光雷达技术一直都用于分析大气中的气体和污染物分布，然而最近几年，激光雷达已经成为了自动驾驶领域的关键技术。在谷歌搜索引擎中简单搜索一下，就能显示活跃在激光雷达领域的超过50家公司名单。

 激光雷达市场火爆起来的一个重要指标，可能就是最近该领域频繁的并购活动。通用汽车在2017年10月收购了一家11人的初创公司。这不是第一次并购，也不会是最后一次。通用汽车意欲成为自动驾驶领域的垂直性综合公司。另一家公司Alphabet's Waymo，也宣布了类似的意图。照明巨头欧司朗收购了激光雷达公司leddartech 25%的股份；福特的自动驾驶部门Argo收购了 Princeton Lightwave公司。针对激光雷达的并购，热闹非凡。

 因此，2017年是许多新的合作伙伴和投资者进入自动驾驶市场的一年，但最有趣的问题仍然是：自动驾驶汽车什么时候会出现到你附近的汽车商店中？Luminar公司的Jason Eichenholz认为这将在2021年成为现实。Luminar公司已经加大了2018年的制造规模。激光雷达市场上的另一位领导者Velodyne公司，也做出了类似的举措。

 VCSEL市场进入上升管道

 另一个有趣的市场趋势发生在垂直腔面发射激光器（VCSEL）领域。随着苹果公司宣传向VCSEL制造商Finisar投资3.9亿万美元，最近VCSEL激光器开始引来市场关注。苹果已经在iPhone 8中使用VCSEL（主要来自lumentum公司）。苹果在2017财年第四季度表示，其购买的VCSEL晶片量，比全球“同期”制造的10倍还要多。

 VCSEL技术为深度传感和3D图像采集提供了廉价的集成解决方案。我们现在已经在智能手机上体验到了这种技术，但这可能仅仅是个开始。

 增材制造

 了解增材制造技术进展的最好去处，当然是去年11月份在法兰克福举行的formnext展会。2017年是第三届formnext展会，共吸引了全球超过21000名参观者和470家参展商的到来，目前这个新兴展会的规模已经能与SPIE Photonics West等老牌展会媲美。

 最近笔者获得Optech Consulting公司Arnold Mayer的证实，在过去的五年中，基于激光的增材制造市场年均复合增长率为25%。Boston Consulting Group预测，工业化增材制造市场的年均增长率高达30%。

 基础研究：使美国再次强盛？

 2017年，中国利用其自己发射的墨子号量子卫星，实现了距离超过1200公里的量子加密通信。这一新闻让世界同行震惊。

 2018年，欧洲10亿欧元的量子技术旗舰计划（Quantum Technology Flagship）申请资金将启动。随之而来的还有大约24项国家举措。中国将有持续强大的政府资金和私人投资：2017年10月，阿里巴巴集团宣布计划在三年内，向包括人工智能和量子计算等新兴技术研究领域投资150亿美元。

在美国，国家光电计划（National Photonics Initiative）发布白皮书，呼吁国家量子计划（National Quantum Initiative）和5亿美元基金支持。这导致美国众议院在10月24日召开了一次“美国在量子技术领域的领导地位”听证会。

美国科学家又一次发出了强烈呼声。12月12日，美国机械工程师协会（ASME）与国家光电计划（NPI）发布简报，“激光为美国带来什么：驱动科学、国家安全、制造业、健康和美国竞争力的进步。”

呼吁的重点是高强度超快激光器。在过去的几十年里，超快激光器领域一直由美国实验室主导，但研究指出，现在这种情况已经改变。目前，现有80%-90%的高强度激光系统都处于美国之外，而且目前正在建造的所有最高功率的研究激光器，也不在美国。

今年，欧洲的极端光基础设施（European Extreme Light Infrastructure，ELI）已经开始运转。ELI项目的投资大约为10亿欧元，其正在引领新一代高强度激光系统。它的目标是更高的激光强度、更高的重复频率、更短的脉冲，同时降低能量消耗。

尽管ELI可能看起来是纯粹用于基础研究，但是其对应用层面有着极大影响：例如，基于激光的粒子加速器可以为医学治疗提供新的辐射源；高重复频率、高能系统可以产生新一代高效材料加工设备。

 总之，ELI这个新的基础设施以及亚洲的类似项目，将会引起年轻人才的更多关注。目前，ELI项目已经在各地雇用了近1000人。2018年关注美国对此项目的反应将是一件非常有趣的事。

 因此，2018年将会是非常有趣的一年。虽然大多数行业会欣欣向荣，但似乎一些基础研究领域的决策，可能会改变已经形成多年的行业格局。