一根头发丝粗细的光纤,能承载上万瓦激光能量吗?这个问题,一家光谷企业给出了全球独一份的答案。
今年3月,锐科激光子公司——武汉睿芯特种光纤有限责任公司(以下简称“睿芯光纤”),将自主研发的单模万瓦掺镱光纤发给客户试用。一个月后,反馈信息传来:“非常好,远超预期!我们什么时候能下单?”
因为研发难度极高,这种光纤曾被业界称为“不可能的光纤”。去年9月,依托该产品,锐科激光成功研制出全球唯一的近基模万瓦级光纤激光器,刷新世界纪录。
“光纤是光纤激光器的核心之一,手里有什么样的光纤,决定了能把激光器做到什么水平。”睿芯光纤市场营销部部长李聪说。过去,中国激光企业追着国外企业买特种光纤,频频遭遇“卡脖子”;如今,睿芯光纤自主研发的特种光纤行销全球,生产线24小时不停运转。
价格贵、难买到
不如自己造
锐科激光总部大楼。(受访对象 供图)
如果把光纤激光器比作心脏,那么有源、无源、传输等三类特种光纤就是血管,激光能量像血液一样通过血管源源不断输入,让心脏澎湃跳动。
早在2007年,锐科激光就研制出我国首台25瓦脉冲光纤激光器,实现从0到1的突破。但特种光纤依然要靠进口。
“进口特种光纤,一米动辄上千元,而且不是想买就能买到。”李聪说。国外高端特种光纤对中国企业供应受限,不仅交货周期难以保障,售后问题也难以及时解决。“条件再苛刻我们也得忍着,因为一旦和上游发生矛盾,供应可能彻底断掉。”
2011年,国家对锐科激光提出了一个重大目标任务:“光纤激光器最核心的有源光纤,必须自己造,必须自主可控。”
2013年,睿芯光纤在光谷成立,专攻光纤激光器用特种光纤,致力于为锐科激光乃至国内激光产业链补上关键一环。
睿芯光纤研发部部长吴杰说,特种光纤是典型的自主创新深水区,重资产、重人才、重工艺,要把产品做出来、交出去,并实现上机稳定运行,不是一件容易事。
为此,团队选择从最基础的事情做起:缺少关键数据,就从实验里找,一步步把技术路线推出来;没有专用检测设备,先参考通信光纤的检测手段,再不断改进;良率上不去,就一遍遍调配方、改参数,直到稳定生产。
睿芯光纤成立的第二年,自主研发的首款有源光纤面世,经权威鉴定达到国际先进水平。更重要的是,赶在外部环境发生明显变化之前,把这根硬骨头“啃”了下来,不仅为后续发展扫清障碍,也为企业持续攀高向新充实了底气。
从追着别人跑
到自己定方向
睿芯光纤生产场景。(受访单位供图)
《2025年中国激光产业发展报告》显示,睿芯光纤在国内激光器用特种光纤市场占比第一,2025年产能利用率高达97%。
从做出首款产品到成为赛道冠军,睿芯光纤只用了11年时间。在吴杰看来,睿芯光纤之所以能实现高速成长,是因为与母公司形成了“互相试验场”。
“锐科激光提需求,睿芯光纤做样品;锐科激光上机测试,发现问题,睿芯光纤再回去改配方、调参数。”吴杰说,一般来说,特种光纤的迭代周期在1年以上,但锐科激光和睿芯光纤高效协同,迭代周期被压缩到3个月以内。不仅积极助力锐科激光新产品研发,也为睿芯光纤打开了更广阔的市场空间。
“下游客户提出的新需求能迅速得到回应,产品竞争力自然强。”李聪认为,坚持自主创新,不只是为了实现“国产替代”,更是为了把产品定义权牢牢抓在手里。
真正让行业瞩目的,是睿芯光纤2020年启动研发的单模万瓦掺镱光纤。
从千瓦到万瓦,光纤激光器的功率越来越高,对特种光纤提出了新的要求。相比千瓦级光纤,万瓦级光纤的纤芯面积大了好几倍。纤芯变大了,均匀掺杂稀土元素的难度显著提升,容不得一点瑕疵。放眼全球,没有一家企业能攀上这座高峰。
睿芯光纤为什么要挑战不可能?因为这不是一道可做可不做的选择题。吴杰说,下游激光器不断提升功率,特种光纤研发如果跟不上,整机性能就会被锁住。“要把光纤激光器做得更强、更稳、更高效,必须先把单模万瓦级特种光纤这道关口攻下来。”
历时5年攻关,睿芯光纤去年独创“圆形扰模双包层技术”,将单根光纤可承载的激光功率提升至2.2万瓦,可支撑1.2万瓦、2万瓦高功率激光器生产。
跳出传统赛道
服务创新需求
锐科激光研发场景。(受访对象 供图)
进入AI时代,光纤的价值边界被重构,向更多场景延伸。睿芯光纤的发展脚步,也没有停留在光纤激光器上。
目前,睿芯光纤已形成十大系列上百种规格产品矩阵,覆盖工业激光、光通信、激光雷达、激光医疗等应用领域。
在工厂里,它服务高功率光纤激光器,支撑极厚金属切割、新能源车用电池焊接等先进制造场景;在通信网络里,它是信号放大的关键材料,人们打视频电话时清晰的画面和极低的延时,背后就有特种光纤的功劳。
更高大上的应用在太空中。卫星在轨运行,会持续受到高能粒子、宇宙射线等辐射影响,普通光纤性能可能衰减,进而影响星间通信稳定性。睿芯光纤推出的耐辐照掺铒光纤、耐辐照铒镱共掺光纤、保偏耐辐照光纤等系列产品,可为卫星星间通信、空间光通信等场景提供关键材料支撑。
也有一些人们意想不到、很接地气的应用。比如用搭载特种光纤的激光器来治疗肾结石,激光轰击后结石会变成粉末随尿液排出,可显著降低患者痛苦。
“2013年底成立时,睿芯光纤只有6名员工,肩上扛着的却是国家使命。”吴杰曾在一家光学企业供职,2014年初,他得知睿芯光纤致力于攻克光纤激光器用特种光纤,毅然加入成为团队一员。
采访结束前,湖北日报全媒记者询问吴杰:“加入睿芯光纤时知道造出中国人自己的特种光纤有多难吗?”吴杰淡定地说:“我对难度有预期,一路走来确实有很多坎坷,但这件重要的事需要有人来做,我坚信我们迟早能做成,我们也确实做成了。”
湖北日报全媒记者 李源 丁可














