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激光之家专访│东莱科技总经理孙宇鑫博士 :面向国家重大战略场景持续迭代优化

 

珠海东莱科技有限公司(以下简称“东莱科技”)依托广东省高性能光纤激光技术与装备工程研究开发中心等重大科研平台,是专业从事高性能光纤激光器及装备研发、生产与销售的企业。公司技术团队源自华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室,在单频光纤激光材料与器件领域拥有二十年的持续深入研究,是单频光纤激光器技术领域的引领者。公司主要产品为单频光纤激光器,已广泛应用于高能激光,光纤传感,量子技术,引力波探测,卫星激光通讯等领域。该激光器实现了器件的全国产化与完全自主可控,公司拥有完全自主知识产权,并通过构建专利池对产品实行全方位保护。

 

 

在深圳光博会期间,激光之家对东莱科技总经理孙宇鑫博士进行了专题采访,让我们一起走进东莱科技,对该公司的代表性产品、未来规划等进行深入了解。

 

1.本届深圳光博会,东莱科技带来了哪些具有代表性的激光技术或产品?

 

从种子源到无源器件全链路自主可控,东莱科技在本次光博会亮出全系列全国产化单频光纤激光产品矩阵:以超高功率、超低噪声、超窄线宽三位一体,将全面对标国际一线,为量子技术、卫星激光通信、如激光聚变重大科研装置提供“中国芯”激光引擎。

 

在具体产品层面,东莱科技此次带来了几个具有代表性的型号与解决方案:

 

一是超500W,线宽<1 kHz的全光纤高功率1 um单频激光器,该产品突破了高功率与超窄线宽难以兼顾的行业技术瓶颈,在 亚KHz的线宽下首次实现了高达715 瓦的输出功率,采用全光纤集成架构,高阶模抑制、相位噪声控制、偏振保持指标达到国际先进水平,已经实现小批量交付,主攻量子计算、光频梳及重大科研装备等“国之重器”级应用。

 

二是超低噪声单频光纤种子源系列,包含1.5μm百赫兹级超窄线宽种子源、1.0μm 相位调制种子源,具备极低相位噪声、优异频率稳定性,是量子精密测量、引力波探测、光纤传感系统的核心光源模块,全部器件实现国产化,摆脱海外器件依赖。

 

三是频率转换激光器系列,代表产品覆盖852nm、840nm及紫外266nm等特色波长,是我们东莱科技从近红外向可见光、深紫外拓展的全链条频率变换能力的落地产品。该系列产品线宽窄、频率稳定性高,专为精密光谱分析、高端微纳加工及量子态操控等科研场景量身定制,进一步完善了公司“基础波长+定制波长”的单频激光全谱系布局,为用户提供“一站式”相干光源选型方案。这些产品均全部实现了全国产化的设计和生产,完整展示从核心材料、芯片器件到整机系统的全链条自研能力。

 

2.国产化是行业热点,公司在介绍中多次强调“器件全国产化”和“完全自主可控”。东莱科技在当前国际环境下,实现全链条自主研发经历了哪些关键节点?在国产替代与自主可控方面有哪些最新成果?

 

我们团队拥有二十年单频光纤激光方向的技术积淀,源自华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室,全链条自主研发走过几个关键节点。

 

第一阶段,是基础机理与材料器件攻关阶段。依托国家973、863及国家重点研发计划等重大课题,东莱科技团队聚焦单频谐振腔设计、特种增益光纤制备与光栅器件底层工艺,从物理机制层面展开系统性研究,彻底打破海外对核心光纤及光栅器件的技术垄断,解决了长期困扰国内业界的“知其然而不知其所以然”的底层科学难题。正是这段从0到1的深耕,让团队成为国内首个完成单频激光技术从实验室原理验证到小批量(百瓦级)生产、并经过产业应用实地检验的团队。在此过程中,公司也构筑起覆盖设计、材料、工艺全链条的自主知识产权专利池。

 

第二阶段,是核心器件国产化替代攻坚战。当时面对海外关键器件供货受限、断供风险加剧的外部局势,我们毅然放弃依赖进口核心元器件的路线,转而联合国内供应链伙伴,对泵浦芯片、特种光栅、增益光纤、无源耦合器件逐一开展国产化验证与工艺适配。这一过程并非简单“替换”,而是针对当时国产器件一致性波动、长期可靠性不足等“硬骨头”进行反复迭代优化,最终完成单频激光器BOM全器件的国产化替换,打通了从材料制备、器件封装到模块集成的闭环研发链路,真正将供应链安全握在自己手中。

 

第三阶段,是工程化与产业化落地期。东莱科技投入建设超洁净产线、老化实验室及完整可靠性测试体系,将前期积累的实验室技术转化为可批量交付的商用整机。通过自研工艺闭环与批量老化筛选机制,建立了从元器件来料检验到整机出厂全流程的质量控制体系,最终实现从“实验室样机”到“批量供货”的跨越式转变,单频激光器真正走出实验室、走向用户现场。

 

第四阶段,面向国家重大战略场景持续迭代优化。东莱科技将产品置于量子科技、卫星激光通信、重大科研装置等国之重器的严苛工况下进行反复打磨,针对强振动、宽温域、高真空、强辐射等极端环境条件开展系统性适应性验证,持续优化激光器的环境鲁棒性与长期可靠性。经过多轮迭代,产品已成功通过多类重大装备的场景验证,实现了从“实验室可用”到“极端环境好用”的质变,真正将单频光纤激光技术嵌入国家前沿科技与国防装备的核心链路。

 

最新国产替代与自主可控成果方面:

 

实现单频光纤激光器整机器件100% 全国产化、全链条自主可控,拥有全部自主知识产权,构建完整专利保护体系,不再依赖海外核心光电器件。

 

“高功率窄线宽 DBR 光纤激光器关键技术研发与产业化” 项目获得行业科技创新团队奖,715W 高功率单频产品实现亚千赫兹线宽,实现国际水平的国产产品突破,填补国内高功率单频商用产品空白。

 

产品批量供给国内科研院所、量子企业、重大基础设施项目,支撑引力波探测、量子精密测量、卫星激光通信等国家重点领域,实现高端光源的进口替代。

 

参与组建省级量子光电芯片与器件创新联合体,联合产业链上下游共同推动光电器件国产化生态建设,带动上游国产器件厂商共同进步。

 

3.产学研深度融合是硬核科技企业技术迭代、创新突破的重要支撑。公司依托广东省高性能光纤激光技术与装备工程研究开发中心等科研平台,产学研结合方面有哪些经验可以分享?未来在人才培养和技术转化上有什么规划?

 

东莱本身就是高校科研成果产业化的载体,团队脱胎于高校国家重点实验室,依托广东省高性能光纤激光技术与装备工程研究开发中心平台,我们沉淀了几点产学研融合实践经验。

 

第一,坚持需求牵引科研,打通 “基础研究‑工程验证‑产业落地” 链路。高校重点突破机理、新材料、新结构等基础科学问题;企业聚焦工程化、可靠性、批量制造、客户实际工况痛点。科研平台输出前沿理论与原型样机,企业承接工程化攻关,避免科研成果停留在论文与实验室样机,解决科研和产业 “两张皮” 问题。

 

第二,构建双向流动的科研合作机制。企业研发人员深度参与高校课题研究,高校专家深度介入企业产品迭代;联合申报国家、省级重大科研专项,共同搭建测试平台,共享实验室、超洁净产线硬件资源,降低双方研发成本。

 

第三,以真实产业场景反向驱动基础研究。把市场端、重大装备客户遇到的实际技术难题反馈给高校科研团队,让基础研究瞄准产业“卡脖子” 真实痛点,而不是单纯跟随国际文献做研究。

 

第四,开放平台赋能产业链伙伴。依托工程研究开发中心平台,联合上下游器件厂商、科研单位共同攻关,带动国产上游器件迭代,共建本土光电产业链生态。

 

面向未来,人才培养与技术转化规划:

 

人才培养方面:一是和光电类高校建立联合培养、实习实训机制,开设课题联合攻关项目,定向培养光纤激光、量子光电方向工程技术人才;二是内部搭建完整技术梯队,吸纳高校博士、硕士研发力量,形成老中青研发梯队,同时引进行业高端人才;三是依托珠江人才等人才政策,打造单频激光领域创新科研团队,兼顾基础理论人才与产业化工程人才,补齐硬核科技企业工程化人才缺口。

 

技术转化方面:持续发挥工程研究中心平台作用,加快前沿科研成果向商用产品转化,重点推进高功率单频、特殊波段单频光源、量子应用光源的产业化;建立成果快速验证机制,缩短从原型样机到批量产品周期;同时面向行业开放部分自研技术平台,赋能上下游企业,推动单频激光技术在更多行业落地。

 

4.当下AI技术高速发展,正与激光、光电等高端制造产业深度融合,结合激光行业应用场景,您认为AI技术能够为单频光纤激光产品带来哪些质的提升?公司未来是否会打造智能化、数字化的激光解决方案?

 

单频光纤激光器的核心指标是线宽、相位噪声、频率稳定性、功率稳定性,极易受温度、振动、环境扰动影响,AI 技术可以从研发、整机控制、生产制造、运维全链条带来价值提升。

 

第一,加速研发与光路架构优化。传统单频激光腔体、增益结构、参数调试依靠大量实验迭代;借助 AI 仿真、参数寻优算法,可以快速模拟不同材料、腔体结构下光谱、噪声、热效应表现,大幅缩短新产品研发周期,降低反复试验成本,助力攻克高功率‑窄线宽协同的技术难题。

 

第二,实现自适应智能实时稳定控制。单频光源大量用于野外、机载、星载等复杂工况,环境扰动会劣化线宽、相位噪声。通过AI 实时感知温度、振动、功率漂移,做闭环自适应补偿,动态调节泵浦、腔长、相位,把频率、相位噪声长期稳定在最优区间,提升复杂场景下整机可靠性,对相干雷达、量子传感、星地通信这类场景价值尤为突出。

 

第三,生产制造环节的智能化质控。机器学习分析生产测试全量数据,识别器件缺陷、工艺偏差,自动筛选不良品,提升批量产品一致性;挖掘工艺参数与激光器性能之间隐性关联,迭代优化生产工艺。

 

第四,预测性运维与远程数字化服务。针对已经交付的设备,AI 分析运行历史数据,预判器件老化、性能衰减趋势,实现预测性维护,降低科研、重大装备场景停机风险,同时给客户提供数字化状态监控能力。

 

对于公司未来规划:我们已经在内部预研AI 自适应控制相关技术,未来会布局智能化、数字化单频激光解决方案。短期优先把 AI 闭环稳定控制集成到下一代单频激光器产品,提升光源抗环境干扰能力;中长期构建数字化监控平台,面向科研、量子、相干探测客户提供激光器状态监测、远程运维、参数智能调优的整套数字化方案,把硬件光源和智能控制软件结合,从单纯卖激光器硬件,向 “硬件 + 智能控制 + 数字化服务” 综合方案演进。

 

5.未来3-5年,您觉得激光领域还有哪些新的机遇?您对这个行业的未来方向有什么期待?

 

关于未来3-5年激光领域的机遇,我认为可以从以下三个维度来看:

 

一是量子技术与光子集成交汇带来的“光源定制化”机遇。量子计算、量子通信和量子精密测量正从实验室走向工程化,对单频激光器的波长、线宽、噪声和稳定性提出了极其严苛且高度差异化的需求。这不是“一款产品打天下”的市场,而是需要深度理解物理系统、定制化开发光源的细分赛道。东莱科技在单频光纤激光领域积累的“波长可定制、参数可裁剪”能力,恰好与这一趋势高度契合——未来3-5年,量子技术领域对国产高性能光源的需求将迎来爆发式增长。

 

二是卫星激光通信星座建设带来的“宇航级光源”机遇。国内低轨卫星星座建设已进入加速期,星间激光通信链路对光源的体积、功耗、抗辐照能力和长期可靠性提出了远高于地面应用的要求。目前该领域核心光源仍部分依赖进口,国产替代空间巨大。东莱科技已经完成了极端环境适应性验证,下一步的关键是将“验证通过”转化为“型号定型”,真正进入航天供应链体系。这不仅是商业机会,更是国家战略需求。

 

三是AI算力集群与新型数据中心的光互联机遇。随着AI大模型训练对算力互联带宽的要求指数级上升,传统电互联正遭遇瓶颈,光互联向更短距离、更高密度演进。虽然目前主流方案仍以VCSEL和硅光调制为主,但单频激光器在高精度波分复用、相干检测等场景中的优势正被重新审视。未来3-5年,如果数据中心内部互联向相干架构演进,窄线宽单频激光器的需求量级将完全不同于今日。

 

关于行业未来的方向,我有三个期待:

 

第一,期待国产高端激光器从“可用”走向“必选”。过去十年,国产激光器完成了从无到有、从追赶到并跑的过程。未来五年,我希望看到国产单频激光器在国际顶尖科研装置和重大工程中成为“首选”而非“备选”,在国际标准制定中拥有更多话语权。

 

第二,期待产业链从“替代”走向“引领”。国产化替代是第一步,但不是终点。当我们在增益光纤设计、光栅制备工艺、噪声抑制机理等底层科学问题上形成原创性理论和核心技术,并反向输出到国际市场时,才是真正意义上的“引领”。东莱科技从基础机理攻关起步,正是朝着这个方向努力。

 

第三,期待行业从“单点突破”走向“生态协同”。激光技术是典型的“平台型技术”,它的价值需要与下游应用深度融合才能充分释放。我希望看到光源企业、应用单位、科研机构之间形成更紧密的协同创新机制,让激光技术真正嵌入国民经济和国防安全的每一个关键节点,实现从“技术引领”到“产业重塑”的质变。(编辑:激光之家)
 
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