5月18日,第二十一届”中国光谷”国际光电子博览会在武汉光谷科技会展中心盛大开幕。本届光博会以”光联万物、智引未来”为主题,紧扣”光+AI”主线,吸引国内外近400家企业参展,征集首发首展成果超200项。其中,锐科激光发布的10.1kW近基模万瓦光纤激光器以M²=1.13的全球最优光束质量刷新世界纪录,成为本届光博会最耀眼的明星产品。
一、锐科激光:攻克”拉曼效应”,万瓦级光束质量创全球最优
5月18日光博会开幕式上,锐科激光正式发布”LD直接泵浦近基模万瓦光纤激光器”,被列为8项具有行业里程碑意义的首发成果之一。
核心参数突破
- 输出功率:10.1kW,首次在万瓦级实现近基模输出
- 光束质量M²:1.13,远优于常规工业级激光器的3~4,接近物理衍射极限
- 整机成本:较传统”同带泵浦”方案降低近50%
- 核心部件成本:半导体泵浦源从进口20万元/1000W降至国产2000元/1000W,降幅达99%
国家卓越工程师、锐科激光副董事长兼总工程师闫大鹏表示,该产品是目前国际上唯一实现万瓦级近基模输出的光纤激光器,刷新了同级别光纤激光器光束质量的世界纪录。
技术突破:圆形改性光纤破解”光堵车”
高功率光纤激光器长期受”拉曼效应”制约——光能量在光纤传输中互相干扰,产生能量偏移和淤积,限制功率提升并易损伤设备。传统解决方案采用国外开创的八边形光纤,但功率始终难以在保证光束质量的前提下突破单模万瓦。
锐科激光另辟蹊径,历时五年攻关,研发圆形改性光纤技术:
- 在光纤中创新性插入四个氟柱,改变光传输路径,相当于铺设低损耗、高效率的”激光高速路”
- 配合锁波长半导体直接泵浦技术,从根源解决能量淤积问题
- 用”直接泵浦”替代复杂的”同带泵浦”,大幅简化系统结构
这项核心技术已于2024年荣获国家科学技术进步奖二等奖,并成功绕开国外专利封锁。
应用前景:从航空航天到低空经济
M²=1.13的近基模输出带来质的飞跃:
- 新能源电池精密焊接:有效抑制飞溅,成品率提升至99.9%以上
- 航空航天3D打印:大型复杂金属构件的高精度焊接修复
- 高压线路激光清障:替代人工高空作业,规避登高风险
- 低空防反:高亮度特性可实现远距离精准打击无人机等目标
锐科激光2025年年报显示,公司万瓦以上高功率激光器销量达8561台,同比增长26%。国内市场份额已达26.8%,反超国际巨头IPG成为第一。
二、光博会8项里程碑成果一览
本届光博会开幕式集中发布8项全球首创、亚洲首发、全国领先的标志性创新成果,覆盖从基础材料、核心器件到系统集成的全产业链:
| 成果 | 企业 | 核心突破 |
|---|---|---|
| 800G跨洋超大容量传输系统 | 烽火通信 | 国内首例800G信号在6000km海底长距稳定传输 |
| 12.8T XPO光模块 | 华工科技 | 全球最高速率光模块,峰值速率12.8Tbps |
| LD直接泵浦近基模万瓦光纤激光器 | 锐科激光 | 10.1kW输出、M²=1.13,全球最优光束质量 |
| 6.4T NPO | 光迅科技 | NPO技术从概念探索到工程化应用的关键跨越 |
| SWLP 8微米红外探测器 | 睿创微纳 | 全球首创SWLP封装技术,突破民用红外核心瓶颈 |
| TEC温控芯片 | 冷芯半导体 | 实现高端温控芯片自主可控 |
| 短波红外相机式光束轮廓仪 | 索雷博(Thorlabs) | 填补短波红外精细光束轮廓分析国际技术空缺 |
| 新型铒镱共掺光纤 | 法国Exail | 输出30W,稳定运行超700h,1.5μm激光器新标杆 |
三、帝尔激光:8英寸SiC晶锭激光切片设备全球首发
帝尔激光在光博会上发布多款重磅产品,最引人注目的是全球首发8英寸碳化硅晶锭激光切片设备:
- 切割损耗:从传统线切的150μm降至20μm以下,材料利用率提升40%以上
- 切割速度:提升3倍,单片切割成本降低60%
- 加工质量:无崩边、无裂纹,表面粗糙度Ra<0.5μm
- 应用场景:适配6~12英寸碳化硅衬底制造,已获国内头部SiC企业意向订单
同时,帝尔激光还展出了面板级TGV激光微孔设备量产版,最小孔径≤3μm、深径比≥120:1,加工良率接近100%,已深度参与台积电CoPoS封装试点产线建设。公司正式宣布”泛半导体激光平台”战略,未来将重点布局光伏、半导体先进封装、第三代半导体三大方向。
四、行业影响:中国激光从跟跑到领跑
锐科激光10.1kW近基模万瓦光纤激光器的突破,不仅是一项技术里程碑,更标志着中国激光产业格局的深刻变革:
1. 打破技术垄断:填补国际单模万瓦光纤激光器技术空白,首次由中国企业在高功率激光器领域实现领跑。
2. 全链条自主可控:从核心材料(改性光纤)、关键器件(半导体泵浦源)到激光器整机,锐科已构建全链条自研、自产、自用体系,摆脱对进口器件依赖。
3. 成本重塑竞争格局:核心部件成本从20万/1000W降至2000元/1000W,使得高功率激光装备有望大规模切入普通工业场景。据行业报告,同等规格激光器中国出口到欧洲的价格比本地产品便宜一半以上。
4. 产业集中度提升:行业资源加速向具备核心器件自研能力的头部企业聚集,从价格竞争向价值竞争转型。
武汉提出到2030年光电子信息产业规模突破1.5万亿元。2025年,武汉光电子信息产业规模已超过8500亿元,相关企业达1.6万余家。从核心芯片、关键器件、模块装备到系统应用的全球最完整产业链供应链体系,正在为激光产业的持续突破提供坚实支撑。
结语
从被”卡脖子”到输出全球最优光束,锐科激光的五年攻关不仅打造了一把”用得起的好刀”,更为中国在航空航天、新能源、3D打印等高端制造领域提供了关键的装备支撑。随着武汉光博会8项里程碑成果的集中亮相,中国光电子产业正以前所未有的创新速度,从技术追随走向定义标准。大规模设备更新政策的推进,将进一步驱动国产高端激光装备在国民经济各领域的广泛应用。
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