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国内首台100千瓦超高功率激光器投用

    □ 长江日报记者陈洁

    2021年春天,武汉市首批“揭榜挂帅”科技项目出炉,着力攻克制约重点产业发展的关键核心技术。1月14日,长江日报记者从市科技局了解到,包括武汉锐科光纤激光技术股份有限公司在内,武汉光迅科技股份有限公司、武汉新芯集成电路制造有限公司、武汉纽福斯生物科技有限公司、武汉联影智融医疗科技有限公司作为牵头揭榜单位的5个科技重大专项技术的攻关均已立项,并获得1.29亿元资金支持。

    ■ 国内首台100kW超高功率工业光纤激光器,研发到交付仅6个多月

    人均不到30岁的20人研发团队,耗时6个多月研发,2021年12月10日上午,锐科激光与南华大学联合定制研发的国内首台100kW超高功率工业光纤激光器正式启用。当天,这台激光器经过了满功率出光,达到稳定状态,顺利投入使用。

    “工业用产品相对于实验室用产品,无论是在设备稳定性上还是用户可接受性上,都提出了更为严格的要求。”南华大学韩良华老师称,产品主要进行了包括新一代R-QS输出光缆、超高功率合束器以及智能化控制系统这三大核心器件的升级,解决了输出端帽与高功率激光传能光纤的无损高质熔接等多项技术瓶颈,打破了国外技术垄断的局面,大大提升了我国大型装备制造水平。

    去年5月份双方签订联合定制研发协议,锐科激光快速成立团队进行技术攻关。“我们当时刚好看到武汉市发布的首批‘揭榜挂帅’科技项目,100kW超高功率激光器无论是对于我们企业还是行业内而言,都是绝无仅有,我们当即就把这个项目报上去了。”锐科激光副董事长、总工程师闫大鹏说。

    “从来没有做过这么大的功率,国内国际也没有可参考学习的。”项目负责人杨科说,起初,100kW产品面临输出光缆、功率合束器、控制系统、功率测试系统几大关键核心技术难题。无数个节假日、晚上加班,五六种方案,十几次的反复计算仿真,只用了6个多月的时间,锐科就把产品交付给南华大学进行后续的调试。回忆起研发的艰辛,研发中心副总经理施建宏一再称赞团队给力。

    锐科副总设计师王建明博士介绍,100kW超高功率激光器的成功交付在行业内意义非凡,“技术上打破了被动受限,填补了国内该项高端设备的空白,再一次证明锐科的光纤技术、光纤器械技术在全球具有领先水平”。

    ■ 突破一项关键技术,盘活整个产业,进而带动高质量发展

    从2013年锐科生产出30kW高功率激光器到如今的100kW超高功率激光器,闫大鹏坦言,人类已经步入光时代,所以对激光器的要求就越来越高,想要引领市场,真正形成以企业为主体的创新,研发投入是关键。

    去年上半年,锐科研发投入即达到1.13亿元。其半年报指出,锐科激光将不断加强预先研究和关键技术攻关,加快实现预研一代、研发一代、批产一代,依靠技术引领未来发展格局。

    突破一项关键技术,创造一个细分行业,进而盘活整个产业,最终对整个经济高质量发展形成积极带动。

    一台100kW超高功率激光器成功交付给南华大学,多个50kW、60kW高功率激光器订单接踵而至。王建明称,一个订单将带动上下游各个环节提档升级,传统行业也将提质增效。

    光纤激光器作为激光产业链中游,对下游激光加工装备和汽车、电子、机械、新能源等高端制造业具有数倍的带动作用。2021年3月29日,《首批武汉市科技重大专项“卡脖子”技术攻关“揭榜挂帅”项目榜单》公布的5个项目分别涉及光通信、集成电路、光电子、生命科学、基因治疗等产业领域。其中“100kW超高功率光纤激光器关键技术”项目将攻克超高功率光纤激光器中有源特种光纤、半导体激光芯片和泵浦源、核心器件等关键技术,填补国内100kW超高功率光纤激光器空白,突破制约我市激光产业发展壮大的主要瓶颈。

    市场是指挥棒,谁能干就让谁干,《首批武汉市科技重大专项“卡脖子”技术攻关“揭榜挂帅”项目榜单》公布之初,市科技局负责人就表示,重大项目技术攻关成效如何,关键看是否解决了产业界提出的问题,因此“揭榜挂帅”项目的攻关成效,将由企业来考核。

    另一武汉市首批“揭榜挂帅”科技项目,华中科技大学同济医院、华中科技大学、武汉联影智融医疗科技有限公司三方合作的“三维影像导航手术机器人整机系统研发项目”,于2021年11月28日正式启动。同济医院院长刘继红介绍,这次的攻关项目基于人工智能与医学影像信息融合技术,建立“医师决策,机器人执行”的人机共融手术新模式,从关键技术、核心部件到整机系统,都拥有自主知识产权的手术机器人系统,对促进我国手术机器人装备技术发展具有重要意义。

    ■ 围绕产业链部署创新链,围绕创新链布局产业链

    实施重大项目技术攻关“揭榜挂帅”,是开展科研项目管理体制机制改革的有益探索。市科技局表示,“揭榜挂帅”,从根本上改革了传统的科技项目组织方式。

    “项目来源变了”,项目直接来源于产业,是产业界提出的亟需解决的关键核心技术。

    “申报范围方式不同”,面向社会各界,“谁有本事谁揭榜”。

    “注重协同攻关”,按照“市场导向,企业主体,产学研用协同攻关”原则,本次榜单由行业龙头骨干企业牵头,联合高等学校、科研院所、企业等组成产学研创新联合体来揭榜,开展产、学、研、用协同攻关。

    “考核标准不同”,项目的成效如何,看是否解决了产业界提出的问题,由企业说了算。

    市科技局发展规划处介绍,科技重大专项项目是聚焦我市产业重大需求,通过各产业主管部门、国家级开发区及各区,根据我市产业发展状况,反复征集、论证、筛选出来的,制约武汉产业发展、急需攻克且三年内可能攻克的关键核心技术,成熟一个、启动一个。

    榜单聚焦产业发展的痛点和难点,致力于在保持现有技术优势的基础上,强化“临门一脚”的突破,推动关键技术环节自主可控,提升产业竞争发展实力。