作為國(guó)內(nèi)最早從事半導(dǎo)體材料和光纖研究與生產(chǎn)的單位之一，中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十六研究所在上游材料領(lǐng)域進(jìn)行了大量研究，并取得了諸多成果。為此OFweek激光網(wǎng)編輯獨(dú)家專訪了中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十六研究所光纖事業(yè)部副主任黃榜才，共同探討光纖激光器國(guó)產(chǎn)化問題。

中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十六研究所是國(guó)內(nèi)最早從事半導(dǎo)體材料和光纖研究與生產(chǎn)的單位之一。目前主要側(cè)重哪些領(lǐng)域技術(shù)及應(yīng)用開發(fā)？有哪些重要進(jìn)展？

黃榜才：中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十六研究所研究方向主要包括兩個(gè)方面，即半導(dǎo)體材料和光纖兩個(gè)方面。經(jīng)過五十余年的發(fā)展壯大，目前已形成四大專業(yè)領(lǐng)域：半導(dǎo)體材料、特種光纖與器件、電子專用材料理化分析及監(jiān)督檢測(cè)、電子工業(yè)儀表及電子專用設(shè)備。在半導(dǎo)體材料方面，在國(guó)內(nèi)四十六所最早進(jìn)行相關(guān)研究，并基本覆蓋前三代半導(dǎo)體材料。近年在照明材料領(lǐng)域進(jìn)行了相關(guān)研究，例如砷化鎵材料。而在光學(xué)方面，主要從事傳感器領(lǐng)域研究，例如以保偏光纖為代表的軍用產(chǎn)品。

目前四十六所在激光領(lǐng)域的突破主要在光纖激光器技術(shù)領(lǐng)域，其核心材料為四十六所光纖事業(yè)部自主開發(fā)。由于在半導(dǎo)體材料及光纖領(lǐng)域的多年積累，我們已經(jīng)掌握了光纖激光器的核心技術(shù)及器件制造能力，這也是我們區(qū)別于其他企業(yè)的一大優(yōu)勢(shì)。

中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十六研究所光纖事業(yè)部副主任黃榜才

作為上游核心器件，特種光纖一定程度上決定了光纖激光器的發(fā)展水平。目前國(guó)內(nèi)外還存在哪些差距？光纖激光器用特種光纖技術(shù)發(fā)展方向是什么？

黃榜才：光纖作為光纖激光器的核心材料，國(guó)內(nèi)外相比在某些性能上還有一定的差距。但是從時(shí)間角度來看，二者起步時(shí)間差不多。國(guó)內(nèi)從96年就開始進(jìn)行雙包層光纖研究，但是由于我們的工藝水平比較落后。當(dāng)時(shí)主要采用技術(shù)跟蹤，我們主要采用液相摻雜技術(shù)，但是工藝和設(shè)備水平都達(dá)不到國(guó)外水平，在產(chǎn)品一致性方面和國(guó)外產(chǎn)品存在一定的差距，因此，導(dǎo)致最終的光纖產(chǎn)品只能滿足實(shí)驗(yàn)室使用。

而對(duì)于光纖激光器的下一步發(fā)展，我認(rèn)為首先需要解決的就是光纖的一致性問題，其次是光纖技術(shù)發(fā)展問題，不僅要滿足工業(yè)應(yīng)用需求，還要滿足將來激光武器的應(yīng)用需求。這就要求光纖朝著單纖、單模、更高功率的方向發(fā)展。進(jìn)一步提升光纖的功率承受能力及可靠性。

目前國(guó)內(nèi)對(duì)于光纖激光器應(yīng)用研究比較少，對(duì)于這種現(xiàn)象您如何看待？

黃榜才：作為激光行業(yè)的從業(yè)人員，我們也意識(shí)到這個(gè)問題。在激光器產(chǎn)品研制方面我們花了更多精力，而往往忽略了其應(yīng)用技術(shù)的研究。而國(guó)外光纖激光器代表企業(yè)IPG，在激光器應(yīng)用方面花了很大精力，涵括醫(yī)療、工業(yè)、電子元器件精密加工等。因此，它也成功引導(dǎo)了光纖激光器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)在這方面還有所欠缺，主要是跟隨國(guó)外應(yīng)用方向。因此，國(guó)內(nèi)在激光器應(yīng)用方面研究還需要進(jìn)一步加強(qiáng)。

光纖激光器是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的科研項(xiàng)目，46所在光纖領(lǐng)域有深厚的技術(shù)底蘊(yùn)。您認(rèn)為光纖激光器在開發(fā)和量產(chǎn)過程中有哪些技術(shù)挑戰(zhàn)？光纖激光器技術(shù)發(fā)展方向是什么？

黃榜才：光纖激光器要實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，首先需要解決的是元器件的本土化。目前國(guó)內(nèi)在上游原材料及光器件領(lǐng)域還是依賴國(guó)外進(jìn)口，如果國(guó)外實(shí)行禁運(yùn)，光纖激光器量產(chǎn)自然無從談起。因此，國(guó)內(nèi)亟需解決元器件本土化問題，以免受制于人。另一方面在于應(yīng)用市場(chǎng)的拓展，只有應(yīng)用端需求的產(chǎn)生，才能帶來量產(chǎn)的動(dòng)力。第三方面則是價(jià)格問題，只有突破核心技術(shù)之后，實(shí)現(xiàn)使用成本下降才能推動(dòng)應(yīng)用端發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)光纖激光器的量產(chǎn)。

據(jù)了解，46所首臺(tái)800W單模連續(xù)抗高反型光纖激光器已交付到客戶使用，目前使用情況如何？抗高反光纖激光器的技術(shù)難點(diǎn)在哪里？

黃榜才：實(shí)際上我們首臺(tái)800W單模連續(xù)抗高反型光纖激光器很早就投入使用，在客戶使用評(píng)估中，其實(shí)際加工能力已經(jīng)達(dá)到1000W光纖激光器水平。例如在加工碳鋼材料，四十六所800W光纖激光器最厚可加工12mm，已經(jīng)達(dá)到1000W光纖激光器的加工上限。在加工10mm厚度碳鋼材料時(shí)，四十六所800W光纖激光器切割質(zhì)量非常好。從客戶反饋來看，我們800W光纖激光器切割能力非常強(qiáng)。另外，由于是抗高反光纖激光器，從而使得加工范圍更加廣泛，在銅和鋁材料加工上，也取得成功應(yīng)用。

隨著光纖激光器領(lǐng)域進(jìn)入企業(yè)增多，相互競(jìng)爭(zhēng)也日益加劇。您認(rèn)為國(guó)內(nèi)光纖激光器產(chǎn)品和國(guó)外產(chǎn)品相比還存在哪些差距？在性能穩(wěn)定性上是否達(dá)到同一水平？

黃榜才：看待國(guó)內(nèi)外光纖激光器之間的差距，需要從兩個(gè)方面考慮。在1000W以下水平，我認(rèn)為國(guó)內(nèi)和國(guó)外光纖激光器已經(jīng)沒有多少區(qū)別，處于同一水平上。但是在2000W以上水平，國(guó)內(nèi)外還有很大差距，目前主要還依賴國(guó)外進(jìn)口。

隨著應(yīng)用發(fā)展，激光加工正逐步取代傳統(tǒng)加工方式。在“光加工”時(shí)代，您認(rèn)為激光技術(shù)對(duì)高端制造將起到怎樣的推動(dòng)作用？未來激光加工技術(shù)的發(fā)展潮流是什么？

黃榜才：目前我們大力倡導(dǎo)的“工業(yè)4.0”以及“中國(guó)制造2025”主要包括三大方面：一方面是自動(dòng)化及機(jī)器人；另外方面是云存儲(chǔ)及大數(shù)據(jù)方面；第三方面則是“光加工”方面。

自動(dòng)化+機(jī)器人是平臺(tái)，云計(jì)算是大腦，“光加工”則可以理解為執(zhí)行的手臂。我覺得“光加工”是智能制造的重要手段，相較于傳統(tǒng)制造技術(shù)，“光加工”為非接觸式加工，具有獨(dú)特競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。目前還沒有找到比“光加工”更好的手段，未來也將成為制造業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型的重要潮流和手段。

目前四十六所民用光纖激光器已經(jīng)取得了很好的銷售成績(jī)，這樣增強(qiáng)了我們進(jìn)一步拓展新產(chǎn)品的信心。未來，我們將重點(diǎn)關(guān)注高功率光纖激光器領(lǐng)域，在2000W-6000W方面，將會(huì)推出相關(guān)產(chǎn)品，用于滿足動(dòng)力電池焊接方面的應(yīng)用需求。另外在低功率方面也會(huì)持續(xù)關(guān)注，特別是高精度加工領(lǐng)域，例如3D打印領(lǐng)域。

信息來源：ofweek激光網(wǎng)　　　編輯：茍麗麗