根据《2024中国激光产业发展报告》，2023年中国激光器用特种光纤市场销售收入为16.6亿元。作为全球重要的激光设备制造基地之一，随着国产高功率光纤激光器产业链的进口替代进程加快，预计2024年中国激光产业将增长6%，这预示着未来中国激光器用特种光纤市场将继续保持增长趋势。然而，高技术门槛和工艺难度，以及美国等国家的出口限制，导致我国在关键技术和原材料上依赖进口，国产化亟待加强。
2023年，飞瓴光电以“常压微波等离子体合成石英制备与加工技术”在100余项技术中脱颖而出，获得年度用中国光学十大产业技术提名奖兼人气奖。
自主研发，光纤先进装备及关键原材料的国产化替代
在创立飞瓴光电前，拥有技术背景的童维军曾在线缆行业标杆企业从事了22年研发和新业务拓展工作，他一直在参与和主持涉及光纤光缆类“973计划”、“863计划”、国家科技支撑计划、国家重点研发计划等科研项目。
随着人工智能推动超算需求增长，“光进铜退”成为大势所趋，普通光纤已无法满足所有需求，特种光纤应运而生。而国产的特种光纤预制棒制备工艺，主要是由以前通讯光纤预制棒制备的四种工艺改造而来，这也就意味着它们在针对非金属元素掺杂存在一定的技术瓶颈。
传统的四种制备工艺指的是OVD、VAD管外水解法和MCVD、PCVD管内法。其中，OVD和VAD管外水解法难以实现高掺杂浓度和折射率径向分布的精准控制。MCVD管内法难以实现低成本与高效率沉积。PCVD管内法难以制作大芯径芯棒，沉积速率低，高温熔缩易导致掺杂元素的扩散和二次挥发。
国内半导体行业、芯片行业甚至光伏行业，已经从负压等离子体制备走到常压等离子体制备这个进程，“有没有可能在常压条件下用等离子体实现掺杂和沉积”是童维军经常要思考的问题。
通过校企合作，自主研发，反复验证，飞瓴光电成功实现了两项关键装备的国产化：一是适用于石英材料热加工的常压微波等离子体热处理平台；二是常压微波等离子体外沉积装备平台，该平台集成了微波等离子体激发、机械及控制系统。目前公司引进的硕博技术人员占比超30%。核心研发团队汇聚行业顶级专家，拥有专利近90项，省部级奖9项，发表期刊论文220余篇。公司投资1200万元与武汉工程大学共建光电材料制备技术科研平台，加速特种光纤先进装备及关键原材料的国产化替代进程。
工艺创新，开辟石英材料制造领域新的技术路径
当前光电行业对高性能石英材料的需求背景是多方面的。随着5G、6G等新一代通讯技术的部署，对光纤的传输速度和容量提出了更高的要求，高性能石英材料因其低损耗、高透明度和良好的热稳定性，成为制造高速光纤的关键材料。同时，在光纤激光器、光纤传感器等高端应用领域，以及核电、航空航天、医疗设备等特殊环境下的工业应用中，对石英材料的纯度、均匀性和结构精度要求极高。在半导体行业，石英材料用于制造光刻掩模、晶圆承载器等关键部件，对材料的纯度、平整度和应力控制要求极高。在光电集成电路领域，石英材料作为衬底材料，替代了传统的有机材料。这要求石英材料具有高纯度、低结构缺陷和良好的平整度，以支持高密度的电路设计和制造。
童维军表示，从以上三个领域对石英材料的要求来讲，我们相对于水解法和管内法有一个明显的短板，那就是我们的材料利用率较低，因此在常规波导材料制造中，我们的技术并不是最优选择。我们的优势在非金属材料的深掺杂方面，因此能够在特定的细分领域和高端应用市场占据一席之地，尤其在那些需要精准控制非金属元素浓度的应用中，比如康宁的7979系列产品。”
从基础机理问题到实际装备落地，再到工艺实现的全面创新，飞瓴光电在石英材料制造领域开辟了一个新的技术路径。飞瓴光电的核心技术体系是面向国产化的制备技术原创和装备技术自主可控，不是仿制老外的常压射频等离子体，也不是模仿现有PCVD的负压等离子体技术。
“技术的进步，能够为整个产业链带来两个方面的利益：一是性能提升的价值，二是通过规模效益和技术能力降低成本。”童维军表示，一旦实现了规模化，飞瓴光电愿意与行业分享这些成果。目前，飞瓴光电的重点关注仍然是通过性能改进和提升来为各行业贡献价值。
飞瓴光电并不局限于单一市场，而是聚焦通信传感、工业激光、军工核电、生物医疗、能源交通等五大领域提供关键原材料、光纤预制棒、特种光纤与衍生产品及解决方案的定制化服务。
秉持“驭光守正，创新推动科技向善”的使命，积极响应国家特种光纤发展目标，坚持走产学研一体化道路。未来，飞瓴光电将主要立足于核电军工、工业激光市场，同时兼顾通感知多模态工业光网络的应用场景。
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