融媒·画像丨“追光者”踏浪前行,只为打磨一把“最快的刀”——“利刃”计划

2024-08-12 16:18:36 来源:舜网-济南日报

作者:王飞 冯瑜

责任编辑:田艳敏

  人物速写:实验室里,科研人员身着白色洁净服、头戴护目镜,正专注于手中的实验。这一研发团队,汇聚了光学、物理和机械等专业领域的工程师,他们分别从光、热、电、机四个领域进行着专注的研发。团队研发的对象,是有着“最快的刀”“最准的尺”之称的激光。

融媒·画像丨“追光者”踏浪前行,只为打磨一把“最快的刀”——“利刃”计划

  8月9日上午,济南晶众光电科技有限公司实验室的展示柜里,一块黑色小方片吸引了济南日报记者的注意。它的边长只有4毫米,嵌在一个圆形铜块里。科研人员告诉记者:“别看它小,却是激光器最核心的零部件,决定着激光这把‘刀’的速度和精度。”

  行业的桎梏

  这个“小不点”,名叫“半导体可饱和吸收镜”,是该研发团队近年来最骄人的技术突破之一。

  “激光听上去好像离大家很远,其实它是无处不在的。比如我们手机屏幕的玻璃就是用激光切割的,我们穿的衣服是使用激光来剪裁的,还有芯片的制造也离不开激光。除此之外,半导体加工、医学检测和治疗等很多领域都是通过激光来实现的。”公司首席技术官李宁是该研发团队的技术带头人,在他的介绍中,我们看到了激光在智能制造业的广泛应用。而这些制造场景下,激光切割的速度和精密度,就是由开头提到的半导体可饱和吸收镜决定的。

  “激光脉冲的时间越短,就能在短时间内聚集更高的能量。”李宁说,将半导体可饱和吸收镜安装在激光切割器中,当激光脉冲通过它时,就能使脉冲的强度达到峰值,进而释放,产生更高的速度和强度。

融媒·画像丨“追光者”踏浪前行,只为打磨一把“最快的刀”——“利刃”计划

  然而,就是这一重要的光学元件,过去我国却长期受国外技术的制约。

  “利用激光设备来切割、焊接,是更高效的生产加工形式,属于新质生产力范畴。”李宁坦言,随着国内智能制造业不断升级,特别是激光加工市场规模不断扩大,对高精度激光器的需求不断增加,整个激光产业对于核心技术自主可控的需求极为迫切。

  “追光者”破局

  作为科研人员,李宁在走访中,强烈地感受到了行业人员的迫切心情,于是他与团队开始尝试“破局”,自主研发技术,将激光这把“刀”打磨得更快更强。

  “先进的激光设备能够赋能各个制造行业,并向产业的上下游不断延伸,最终实现生产全过程智能化升级改造。”李宁说,他们之所以有底气接受这一挑战,除了责任和勇气,还源于晶众光电完整的激光产品线和多年的技术积累,以及一支技术创新能力强的团队。

融媒·画像丨“追光者”踏浪前行,只为打磨一把“最快的刀”——“利刃”计划

  在该公司的实验室里,记者看到了这一年轻的团队,他们由一群光学、物理和机械工程师组成。团队分工明确,从光、热、电、机四个领域分别进行着专注的研发。同时,在公司以外,多所科研院校也成为团队的技术顾问团。企业与院校,共同组成了一个实力强大、产线完整的研发团队。

融媒·画像丨“追光者”踏浪前行,只为打磨一把“最快的刀”——“利刃”计划

  在整个研发过程中,国家政策的支持,产业的快速发展,团队的紧密合作,都为研发人员的“利刃计划”提供了良好的环境。

  他们从物理学的基本原理出发,理论预测,利用计算机仿真模拟,反复调试,不断验证,用更有效率的方法减少了盲目的投入。李宁透露,在过去四五年中,团队始终处在“连轴转”的状态中,他们在一次次实验中,耐心等待着“99次失败”后的那一次成功。“团队中很少有人按时下班,因为实验的进程决定了大家要观察到深夜。”实验一出结果,思路又紧接着延续……观察他们的工作状态,你会发现,“废寝忘食”这个词,确实是对科研者最真切的形容。

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  科研脚步不止

  2022年,半导体可饱和吸收镜的技术路线基本清晰,团队开始试着转化成产品。在这个过程中,他们又面对着工艺上的诸多难题。

  “这个阶段,我们已经解决了‘有没有’的问题,接下来要解决的是‘好不好’的问题。”在产品转化的过程中,团队人员遇到的最主要的问题是工艺的调整。“半导体叠加的时候层厚需要精确控制,另外每一层的材料不同,如何确保贴合得更加完美……”进入新阶段,一系列的新难题又接踵而至。

融媒·画像丨“追光者”踏浪前行,只为打磨一把“最快的刀”——“利刃”计划

  “我们始终相信,伴随着困难的,是机遇。只要有决心,就没有解决不了的问题。”回忆起当初的心境,李宁依然十分笃定,因为在他们心中,始终坚守着“核心技术必须握在自己手中”的信念。

  正是在这一信念的支撑下,团队人员一路披荆斩棘、踏浪前行,最终攻克了一个又一个难点,顺利完成了研发任务。如今,他们研发生产的半导体可饱和吸收镜已经应用于多家激光器开发公司,继而为下游各个智能制造产业提质增效。更令人欣喜的是,经过实际应用和检测证明,该元件的性能要明显优于国外同类产品。

  李宁与团队的科研脚步并没有停止,他们又研发出了“光学参量振荡器”,可以实现自由调节激光波长,从而满足不同的生产制造需求,为激光应用提供了更多可能性。在晶众光电的实验室,在济南这片激光产业高地上,有关创新的好消息正在不断传来。

作者:王飞 冯瑜

责任编辑:田艳敏
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