特种玻璃光纤被称为“光纤家族中的特种兵”★ღ,既能传输光信息★ღ,也能发光★ღ。如今★ღ,这项技术已从实验室★ღ,走进激光科学装置★ღ、工业产线年度广东省科学技术突出贡献奖揭晓★ღ,中国工程院院士★ღ、华南理工大学校长杨中民名列其中★ღ。他带领团队研制出高增益宽带的特种玻璃光纤★ღ,从材料设计★ღ、预制棒制备长发买卖★ღ、光纤拉丝到激光器验证的完整自主技术链条由此打通★ღ,提升了我国激光装备的核心竞争力★ღ。
“核心技术买不来★ღ、讨不来★ღ,只能靠自己做出来★ღ。”日前★ღ,杨中民接受南方财经记者采访时表示★ღ。当自主创新接近尾声★ღ、全球输出刚刚开启时★ღ,中国激光产业的核心竞争力★ღ,必须从“用起来便宜”升级到“造出来别人造不了”★ღ,应攻关特种光纤★ღ、激光芯片等关键环节以掌握定价权★ღ,依托制造场景倒逼技术迭代★ღ,并推进品牌出海与标准引领★ღ。
通信用光纤★ღ,但对“特种玻璃光纤”还比较陌生★ღ。它主要是用来做什么的?团队研制出增益系数最高★ღ、增益带宽最宽的特种玻璃光纤★ღ,这意味着什么?
通信光纤主要负责远距离凯发旗舰厅注册平台★ღ、高速率传输★ღ,是传输介质★ღ,只是传输长发买卖★ღ,不会发光★ღ。特种玻璃光纤不仅可以传输光信息★ღ,而且可以发光★ღ,可以理解为光纤家族中的“特种兵”——掺入不同元素★ღ,就能产生普通光纤没有的本领★ღ。它的用途比较广凯发旗舰厅注册平台★ღ,核心是作为有源增益介质★ღ,实现光放大和特定波段激光输出★ღ,用于科研★ღ、医疗★ღ、精密加工等★ღ。团队研制出高增益宽带特种玻璃光纤★ღ,是实现高性能单频连续★ღ、高重频飞秒激光的关键材料★ღ:更高的增益系数有助于在较短光纤长度上获得足够增益★ღ,更宽的增益带宽有助于拓展波长覆盖凯发旗舰厅注册平台★ღ。
围绕特种玻璃光纤长发买卖★ღ,我们努力打通了从玻璃组分与光纤结构设计★ღ、预制棒制备★ღ、光纤拉丝与表征★ღ,到光纤激光器验证的完整技术链路★ღ。难点主要有几方面★ღ。一是材料设计要同时兼顾增益和带宽★ღ,而这两者之间往往相互制约★ღ。二是制备工艺窗口比较窄★ღ,高浓度掺杂★ღ、低损耗★ღ、高均匀性和批次一致性都不容易★ღ。三是从材料到光纤再到器件★ღ,性能传递会受到损耗★ღ、非线性★ღ、热效应和封装等因素影响★ღ,需要反复迭代★ღ。
特种玻璃光纤的颠覆性变革是多维度的★ღ,很多方向都可能发生变化★ღ。一是更高增益★ღ、更宽带宽仍然重要★ღ,高性能低噪声光纤激光器对相干
★ღ、光纤传感★ღ、量子信息等有潜在价值★ღ,但增益和噪声受材料长发买卖★ღ、结构★ღ、损耗★ღ、非线性等制约★ღ,很难靠单一指标突破★ღ。二是新波段★ღ、体系机会较多★ღ,如中红外2—5μm★ღ、可见光等波段★ღ,氟化物★ღ、硫系★ღ、碲酸盐等软玻璃体系★ღ,以及铋掺杂★ღ、量子点等新方案★ღ。三是集成化★ღ、多功能化值得关注★ღ,特种光纤可能与无源器件★ღ、光纤传感★ღ、片上光子器件结合★ღ,从传输或增益介质拓展为多功能平台★ღ。四是可靠性与工程化★ღ,抗辐照★ღ、耐高温★ღ、长寿命★ღ、批次一致性和低成本制备★ღ,往往决定技术能否真正应用★ღ。
主要体现在两方面★ღ。一是性能从“够用”到“极致”★ღ。AI的极端需求★ღ,对稀土掺杂光纤的性能提出全新挑战★ღ,为了传输海量数据长发买卖★ღ,直接推动了超宽带掺铒光纤等新产品的需求★ღ;传统掺铒光纤在扩展波段力不从心★ღ,宽带增益光纤等新材料因而受到关注★ღ,它们能弥补离子在近红外波段的发射不足★ღ。二是供应链的“重构”★ღ。战略地位空前提升★ღ,让掺杂光纤的供应链安全变得至关重要★ღ。
中国激光产业的核心竞争力★ღ,应该从“用起来便宜”升级到“造出来别人造不了”★ღ,关键有三条★ღ。第一★ღ,是“技术金字塔”的塔尖★ღ。要死磕特种光纤★ღ、高功率激光芯片这些“卡脖子”环节★ღ,把技术牢牢攥在自己手里★ღ,才能掌握定价权和话语权★ღ。
第二★ღ,是应用场景的深度融合★ღ。中国有丰富的工业制造场景★ღ,这是国外巨头没有的天然优势★ღ,要把激光技术和AI★ღ、智能制造绑定★ღ,在
汽车★ღ、光伏★ღ、半导体等领先产业里用成“独门绝技”★ღ,用场景倒逼技术迭代升级★ღ。第三★ღ,是全球品牌和国际标准★ღ。从“产品出海”走向“品牌出海”“标准出海”★ღ,牵头制定国际标准★ღ。
最难的还是从实验室样品到工厂产品的过渡阶段★ღ,也就是“中试”★ღ。它卡在一个“两头够不着”的位置★ღ,科研人员擅长从0到1的原创突破★ღ,但不太擅长把技术变成稳定★ღ、便宜长发买卖★ღ、能大规模生产的产品★ღ;学校很难投入大量资金和人力去做重复性的工艺调试★ღ;企业擅长量产★ღ,但中试投入动辄数千万元★ღ,失败风险大★ღ,不敢轻易冒险★ღ。所以现在很多地方都在建中试平台★ღ、概念验证中心等★ღ,甚至配有懂技术和市场的技术经理人来当“翻译”和“摆渡人”★ღ,帮助好技术跨过这道坎★ღ。
广东是我国激光与光电子产业的聚集地★ღ,创新生态良好★ღ,我们团队这些年的工作★ღ,确实与广东关系很深★ღ。材料理论设计★ღ、预制棒制备★ღ、光纤拉制★ღ、激光器系统集成以及后续应用探索等环节★ღ,都是在广东完成和推进的★ღ。当然凯发旗舰厅注册平台★ღ,过程中也离不开国内外同行和省内外合作单位的支持★ღ。我自2004年到广东工作至今★ღ,这里制造业基础较强★ღ,
信息★ღ、激光加工等产业需求活跃★ღ,让我们能较早接触真实应用场景★ღ。同时★ღ,创新生态有活力★ღ,政策★ღ、平台凯发旗舰厅注册平台★ღ、资金★ღ、人才和产业链配套也给了我们不少支持★ღ。
广东在激光与增材制造★ღ、电子信息★ღ、★ღ、医疗健康等方向的产业需求较强★ღ,广州★ღ、深圳等地也集聚了一批相关材料★ღ、器件凯发旗舰厅注册平台★ღ、装备和应用单位★ღ,可能的方向包括以下几类★ღ。比如★ღ,
制造领域★ღ,光纤激光器已是动力产线从极片切割★ღ、清洗到焊接打标的关键工具★ღ;高端电子信息制造领域★ღ,它是不可或缺的“光刀”★ღ,能完成柔性电路板微孔加工和芯片的微米级修调凯发旗舰厅注册平台★ღ,是支撑AI算力硬件精密制造的关键★ღ;光伏产线上★ღ,可用于玻璃钻孔★ღ、钙钛矿模切等工艺★ღ;医疗健康领域★ღ,凭借高精度和微创特性★ღ,可用于激光诊疗★ღ、微创介入治疗★ღ、医美手术和医疗碎石★ღ。此外★ღ,技术还在向航空航天★ღ、船舶等高精度增材制造★ღ,微光夜视★ღ、国防等特种领域★ღ,以及桥梁★ღ、大坝等基础设施安全监测拓展★ღ。(文章来源★ღ:21世纪经济报道)凯发k8国际官方网站★ღ。凯发K8官网首页登录★ღ。凯发·k8商业股份有限公司★ღ!凯发K8天生赢家一触即发★ღ。AG凯发K8国际★ღ,