近日,国家重大科技基础设施——中国先进阿秒激光设施的核心驱动系统飞秒激光器,成功实现100%国产化。这一突破不仅打破了国外长期技术垄断,更将为中国高端制造注入强劲动力,有望在松山湖畔催生一个千亿级激光产业集群。三年攻关,打破“心脏”部件垄断
飞秒激光器是阿秒激光设施的“驱动系统”,其性能直接决定了阿秒激光的稳定性。阿秒激光被誉为人类最快的“闪光灯”,1阿秒仅为一百亿亿分之一秒,能捕捉电子运动的“慢动作视频”,是研究物质微观世界的革命性工具。然而,在该项目筹建之前,中国高性能飞秒激光器长期依赖进口。“进口设备不仅面临禁运的风险,而且维修费用高昂、周期漫长,对于大科学装置的稳定运行而言,是难以接受的。”先进阿秒激光设施总工程师赵昆坦言。2023年,项目指挥部组建60余人的专项攻坚团队,开启近三年技术攻关。团队面临的并非单一技术难题,而是要对整个激光器系统工程进行精细打磨。作为飞秒激光器“能量供给站”的皮秒激光器,其核心光学镜片在初期供货时极易损坏。工程师们直接进驻工厂车间,从生产工艺到镀膜技术,与一线工人逐项攻克难题。2025年底,飞秒驱动激光器预研项目通过结题验收。研制完成的五类激光器均通过中国计量科学研究院技术测试,关键技术指标全部达到设计要求,综合性能达到国际先进水平。
三重战略意义
1.彻底摆脱“卡脖子”,保障重大设施自主可控
此次国产化突破,意味着中国在超快激光这一战略高技术领域,首次实现了从核心器件到整机系统的完全自主。这不仅保障了投资数十亿元的国家重大科技基础设施的供应链安全,更为其他大科学装置建设提供了可复制的解决方案。
2.技术“溢出效应”显著,赋能工业激光升级
项目攻关带来的不仅是单一产品,更是一整套工程技术体系。团队在攻关中积累的光学设计、精密装调、工艺控制等经验,将直接“溢出”到工业激光器领域。中国飞秒激光器产业正从“能用”向“好用”、从中低端向高端全面升级。
3.为松山湖打造“激光产业”新名片
东莞市政府已明确要“依托先进阿秒激光设施布局激光产业”。松山湖作为大湾区综合性国家科学中心先行启动区,正构建“1+4+1+X”产业体系,其中半导体与集成电路、新材料等战略性新兴产业都与激光技术紧密相关。大科学装置将成为产业创新的源头活水。
拉动四大重点产业
飞秒激光器100%国产化,将直接拉动以下重点产业发展:
1.半导体与集成电路产业
飞秒激光在晶圆隐形切割、Micro-LED巨量转移、先进封装等环节具有不可替代的优势。国内企业如奥创光子已牵头国家重大专项,攻关紫外飞秒激光在半导体封装中的应用,预计可将封装效率提升40%。松山湖已集聚全市90%以上集成电路设计产业创新资源,2024年该产业工业总产值突破300亿元。
2.新能源与新材料产业
在锂电极耳切割、光伏SE激光掺杂、氢能双极板加工等领域,飞秒激光能实现近乎无热损伤的精密加工。随着新能源汽车、光伏产业快速发展,对高精度加工需求激增。2025年中国飞秒激光器市场规模达150亿元,其中工业级应用占比46%。
3.生物医药与医疗器械产业
眼科全飞秒屈光手术是飞秒激光在医疗领域最成熟的应用。2025年中国眼科飞秒激光器市场规模约58亿元。国产设备企业如安扬激光已实现从光纤到器件的全自主可控,其产品价格较进口降低50%,有望让近视手术费用大幅下降。
4.航空航天与高端装备制造
飞秒激光能加工航空发动机叶片气膜孔、航天器精密构件等难加工材料。中科微精等企业已实现相关装备的批量进口替代。随着国产大飞机、商业航天产业发展,这一市场将持续扩大。
未来展望:从“并跑”到“领跑”
根据规划,先进阿秒激光设施将于2029年调试验收。届时,这座亚洲首个阿秒激光大科学装置,将与散裂中子源、规划中的南方先进光源共同构成世界级大科学装置集群。市场预测显示,2026-2030年中国飞秒激光器市场复合增长率将达12%-15%,2030年有望突破300亿元。国产化率有望从目前的32.7%提升至50%-60%。松山湖管委会相关负责人表示,将依托大科学装置集聚效应,靶向招引激光领域优质项目,完善“研发—中试—产业化”全链条成果转化体系,打造具有全球影响力的激光技术创新高地。松山湖飞秒激光器的100%国产化,不仅是一项技术突破,更是一个产业信号。它标志着中国在超快激光这一战略领域,正从技术跟随走向自主创新,从进口依赖走向全链可控。随着“科研-技术-产业”创新闭环的加速运转,松山湖有望成为粤港澳大湾区乃至全国激光产业的核心策源地,为中国制造业高质量发展提供强大的“光源”支撑。创新松山湖:国之重器松湖造!全国首个先进阿秒激光设施核心部件,实现100%国产化东莞日报:松山湖:全力推进“五个地”建设 展现松山湖示范引领的最强担当
南方日报:松山湖在这个大会上被多次点名!今年的发力点明确了