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銳科激光光學工程師正在調(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,刷新了同級別光纖激光器光束質(zhì)量的世界紀錄。”
5月13日,國家卓越工程師、武漢銳科激光有限公司(以下簡稱“銳科激光”)副董事長兼總工程師閆大鵬透露,該款激光器名為單模萬瓦光纖激光器,輸出功率高達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上,這款武漢產(chǎn)激光器引發(fā)全球關(guān)注。
激光器被譽為“最快的刀、最亮的光、最準的尺”,是工業(yè)母機的核心部件,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)達國家所壟斷。不僅如此,在高功率光纖激光器領(lǐng)域,“拉曼效應”也是困擾全球行業(yè)的世界性難題。
閆大鵬解釋說,“拉曼效應”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一步提升,還會造成局部能量堆積,極易損傷光纖與整機設(shè)備,是阻礙高功率、超高功率激光器迭代升級的關(guān)鍵卡點。
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外八邊形光纖的常規(guī)技術(shù)路線,而是另辟蹊徑,瞄準圓形改性光纖,歷經(jīng)5年時間科技攻關(guān),成功研發(fā)出單模萬瓦光纖激光器。
閆大鵬介紹,這相當于為激光鋪設(shè)了一條低損耗、高效率的“高速路”。這項核心技術(shù)于2024年榮獲國家科學技術(shù)進步獎二等獎。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,使科技成果從實驗室邁向生產(chǎn)線、從“書架”走向“貨架”。
“做產(chǎn)品的實踐證明,該項技術(shù)突破,帶來了生產(chǎn)成本的大幅降低。”閆大鵬說,傳統(tǒng)高光束質(zhì)量萬瓦激光器多采用“同帶泵浦”技術(shù),結(jié)構(gòu)復雜、核心部件依賴進口,導致成本居高不下,無法大規(guī)模應用到普通工業(yè)生產(chǎn)中。而這款新型激光器用“直接泵浦”取代“同帶泵浦”,核心器件半導體泵浦源的價格從早期進口時的20萬元/1000W降至目前國產(chǎn)成本2000元/1000W。
在銳科激光公司實驗室演示區(qū),記者看到,單模萬瓦光纖激光器的外形、大小,與學校講臺相仿。實驗室工作人員介紹,該產(chǎn)品機身緊湊、運行穩(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,實現(xiàn)從核心材料、關(guān)鍵器件到激光器整機的全鏈條自研、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)定的運行性能以及成本優(yōu)勢,有望大規(guī)模應用于汽車制造、新能源、3D打印、遠距離精密加工等國民經(jīng)濟領(lǐng)域。
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銳科激光攻克“卡脖子”技術(shù)目錄清單。
來源丨湖北日報
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