湖北
銳科激光光學(xué)工程師正在調(diào)試激光器核心參數(shù)。
“由武漢光谷科技企業(yè)銳科激光新近研制的一款光纖激光器，刷新了同級(jí)別光纖激光器光束質(zhì)量的世界紀(jì)錄。”
5月13日，國(guó)家卓越工程師、武漢銳科激光有限公司（以下簡(jiǎn)稱“銳科激光”）副董事長(zhǎng)兼總工程師閆大鵬透露，該款激光器名為單模萬(wàn)瓦光纖激光器，輸出功率高達(dá)10.1kW，光束質(zhì)量因子M值低至1.13。在最近舉行的慕尼黑上海光博會(huì)上，這款武漢產(chǎn)激光器引發(fā)全球關(guān)注。
激光器被譽(yù)為“最快的刀、最亮的光、最準(zhǔn)的尺”，是工業(yè)母機(jī)的核心部件，其技術(shù)水平關(guān)系著高端制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展高度。此前，其核心技術(shù)一直被少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家所壟斷。不僅如此，在高功率光纖激光器領(lǐng)域，“拉曼效應(yīng)”也是困擾全球行業(yè)的世界性難題。
閆大鵬解釋說(shuō)，“拉曼效應(yīng)”類似光能量在光纖傳輸中遭遇“堵車”，傳輸過程中部分光信號(hào)發(fā)生能量偏移、損耗淤積，不僅直接限制激光輸出功率的進(jìn)一步提升，還會(huì)造成局部能量堆積，極易損傷光纖與整機(jī)設(shè)備，是阻礙高功率、超高功率激光器迭代升級(jí)的關(guān)鍵卡點(diǎn)。
為攻克這一世界性難題，銳科激光的科研人員沒有盲目跟隨國(guó)外八邊形光纖的常規(guī)技術(shù)路線，而是另辟蹊徑，瞄準(zhǔn)圓形改性光纖，歷經(jīng)5年時(shí)間科技攻關(guān)，成功研發(fā)出單模萬(wàn)瓦光纖激光器。
閆大鵬介紹，這相當(dāng)于為激光鋪設(shè)了一條低損耗、高效率的“高速路”。這項(xiàng)核心技術(shù)于2024年榮獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。技術(shù)攻關(guān)成功后，這兩年，銳科激光全力以赴把技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，使科技成果從實(shí)驗(yàn)室邁向生產(chǎn)線、從“書架”走向“貨架”。
“做產(chǎn)品的實(shí)踐證明，該項(xiàng)技術(shù)突破，帶來(lái)了生產(chǎn)成本的大幅降低。”閆大鵬說(shuō)，傳統(tǒng)高光束質(zhì)量萬(wàn)瓦激光器多采用“同帶泵浦”技術(shù)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、核心部件依賴進(jìn)口，導(dǎo)致成本居高不下，無(wú)法大規(guī)模應(yīng)用到普通工業(yè)生產(chǎn)中。而這款新型激光器用“直接泵浦”取代“同帶泵浦”，核心器件半導(dǎo)體泵浦源的價(jià)格從早期進(jìn)口時(shí)的20萬(wàn)元/1000W降至目前國(guó)產(chǎn)成本2000元/1000W。
在銳科激光公司實(shí)驗(yàn)室演示區(qū)，記者看到，單模萬(wàn)瓦光纖激光器的外形、大小，與學(xué)校講臺(tái)相仿。實(shí)驗(yàn)室工作人員介紹，該產(chǎn)品機(jī)身緊湊、運(yùn)行穩(wěn)定，生產(chǎn)成本降低近50%。
目前，銳科激光已構(gòu)建起全鏈條自主可控的產(chǎn)業(yè)體系，實(shí)現(xiàn)從核心材料、關(guān)鍵器件到激光器整機(jī)的全鏈條自研、自產(chǎn)、自用。閆大鵬表示，此次推出的新款激光器，憑借優(yōu)異的光束質(zhì)量、穩(wěn)定的運(yùn)行性能以及成本優(yōu)勢(shì)，有望大規(guī)模應(yīng)用于汽車制造、新能源、3D打印、遠(yuǎn)距離精密加工等國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。
銳科激光攻克“卡脖子”技術(shù)目錄清單。
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