特種光纖是生產光纖激光器的核心材料,同時屬于激光器中成本較高的一部分。隨著國內光纖激光器市場迅速發展,國內廠商在光纖制造工藝技術上也在不斷突破。
國外不斷加強對中國的技術封鎖與禁運,特種光纖產品也位列其中。作為國產特種光纖供應商,武漢長進激光技術有限公司(以下簡稱“長進激光”)通過長時間的技術積累與創新研發,成功研制出3kw大模場摻鐿光纖、萬瓦級增益管理摻鐿光纖、高功率保偏摻鐿光纖、鉺鐿共摻光纖、保偏摻鉺光纖以及保偏鉺鐿共摻光纖等產品。特別是研制成功國外戰略限制出口的25/300系列大纖芯鉺鐿保偏光纖,在光纖規格和性能方面均達到國外知名光纖水準。
本次我們采訪了長進激光總經理劉長波,就長進激光在特種光纖領域的技術突破、近年發展以及未來計劃進行了交流。
打破國外禁運 實現自主研發
特種光纖不僅在光通信領域發揮著巨大的作用,在其他相關領域,稀土摻雜特種光纖也扮演了重要的角色。隨著工藝的進步,稀土摻雜光纖在近些年得到了很大的發展。利用稀土摻雜光纖為增益介質產生高效率、高光束質量、高功率的光纖激光,在工業、國防、醫療、航天領域具有廣泛應用。
特種光纖的制備工藝相對來說更加復雜,其纖芯基質、結構設計、工藝、光學性能和環境特性都很特殊。舉例來說,鉺纖及鉺鐿共摻光纖是1550 nm激光雷達光源的核心增益材料,由于制造難度極大,其生產核心技術及其工藝一直都被國外光纖企業壟斷。長期以來,國內的相關激光雷達企業需要通過高價購買國外的鉺鐿光纖來進行研發與生產,嚴重制約了我國激光雷達產業的發展。尤其是在目前的國際形勢下,國外不斷加強對國內的技術封鎖,測風激光雷達光源的核心增益材料(25/300保偏鉺鐿共摻光纖)已經被限制進口,購買難度越來越大,未來可能面臨無法購買的局面。這就使我國的激光雷達行業的發展受限于國外,整個產業鏈都處于非常被動的局面。
25/300鉺鐿共摻保偏光纖截面圖及其斜率效率
對此,國內企業站了出來。長進激光厚積薄發,通過自主研發突破技術壟斷,成功研制出3kw大模場摻鐿光纖、萬瓦級增益管理摻鐿光纖、高功率保偏摻鐿光纖、鉺鐿共摻光纖、保偏摻鉺光纖以及保偏鉺鐿共摻光纖,其中摻鐿光纖出貨量達數千公里,鉺鐿共摻光纖(10/125)年出貨量達百公里,光纖的性能及一致性均達到進口光纖水準,客戶滿意度高。特別是作為國外戰略限制出口的25/300系列大纖芯鉺鐿保偏光纖也已經研制成功。長進激光總經理劉長波介紹:“目前我們的產品指標與進口產品已經不相上下了。”
如何打破國外技術壟斷,從研發到產業化的主要挑戰是什么?劉總介紹說,長進激光非常重視產品研發以及研發團隊的培養,公司的研發團隊由董事長李博士親自帶領。李博士在特種光纖領域擁有20年以上的研究經驗,也是特種光纖業內具有影響力的學術帶頭人。從李博士的研究經驗來看,一項研究處于科研過程中時,研究人員更關注能夠達到什么指標,通過一個試驗或許就能完成。而將科研成果產品化、產業化則需要關注產品的可靠性、穩定性以及可重復性,這需要通過無數試驗去驗證,將指標能夠保持在一個穩定的水平。能夠突破國外技術壟斷,這基于長進激光多年的研發技術積累,在這些研發技術積累的基礎上,花了2年多時間從光纖的成分、結構等方面進行攻關,才取得了這些產業化成果。
近三年快速發展 訂單充足計劃擴產
長進激光成立時間較早,真正發展起來卻是在最近三年。談及發展過程中遇到的困難,劉總表示:“2018年我們真正開始產業化發展步伐,印象最深刻的是初創時期,光纖行業技術門檻高、設備投入大,生產設備以進口為主,建立一條產線需要投入大量資金。”
短短幾年,長進激光發展速度飛快,幾乎以每年翻番的速度增長。劉總坦言,這主要依靠比較好的技術團隊。公司目前競爭對手很多,我們一直要求自己的技術處于領先水平。“在競爭中,我們的優勢就是研發人才。”
而在客戶方面,長進激光面對的下游客戶主要是光纖激光器生產廠商。如今,光纖激光器發展態勢良好,作為上游供應商需要時刻針對用戶需求改變設計,而如何加快對客戶需求的反應速度,對于公司在整個市場的地位起到關鍵作用。
下游應用領域發展良好,上游供應商隨之受益。談及訂單與業績情況,劉總透露:“去年和今年,公司整體情況差不多,今年一直處于忙著交付的狀態。”盡管產能已經翻番,面對紛至沓來的訂單,產能依然緊張。因此,繼續提升產能仍在長進激光計劃之中。
對于今年的目標,劉總透露:“每年的目標是實現翻番增長”。以光纖激光器行業來說,隨著應用普及,以前光纖激光器被看做精密儀器,現在則成為一種加工工具,單價更加便宜,但整個市場容量更大了。銳科激光、創鑫激光、上海光惠等企業的產值在逐年擴大,并且是在激光器價格下跌的前提下。如果扣除價格下跌的前提,這是一個非常快的發展速度。作為供應商,我們也緊跟市場需求。
對于特種光纖來說,光纖產品種類很多,價格不等。有的一米2000元,有的一米10元。如今,行業內更加注重細節。劉總表示,公司技術團隊的專長在高功率領域,今年下半年會陸續推出比較亮眼的一些產品。
希望成為行業內的“專精特新”企業
談及國內激光光纖產業,據透露,國內激光器一半以上激光光纖已經實現國產化,該領域已經有很多企業進入,包括以前主營通信光纖的企業也已參與進來。
劉總關注到近來一大批光電領域企業入選國家“專精特新”企業名單,并表示長進激光具備這種特性。作為一家小型民營企業,長進激光適合且擅長做激光光纖領域。他解釋稱,激光光纖不是標準化產品,需要根據激光器應用不斷進行更新改變,才能滿足應用要求,從目前國內市場格局來看,長進激光占據一定分量。
如今光纖激光器還在不斷發展中,在激光光纖沒有標準化的情況下,需要快速適應和滿足客戶需求,需要長時間的技術積累。現在,很多行業都很難回避同質化競爭,例如以前通訊光纖的同質化競爭導致產能過剩,近幾年關停了很多廠。如果有行業協會進行組織,促進整個行業可持續、差異化發展,避免惡性競爭,那么整個行業就能夠更有序長久的發展。
談到未來規劃,劉總表示在技術上,公司領先行業平均水平至少3年,通過進行技術布局,高端特殊光纖領域都有涉及并取得研發成果。此外,提高產能的計劃正在進行,通過增加設備與人員,擴大規模,明年就能釋放產能。
國內光纖激光器仍在不斷發展,作為光纖激光器上游領域的特種光纖企業也在持續攻關。正是有這些厚積薄發、不斷突破的企業,在國外禁運的時候,我們才能實現國內相關產業的自主自立發展。長進激光正在飛速發展中,我們也期待著公司能帶來更多實現技術突破的產品。
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