新冠疫情的陰云尚未徹底消散，美國對中國的技術(shù)封鎖也越來越嚴(yán)。緊接著34萬億“大基建”上馬，寄托了對國家經(jīng)濟振興的期許。在近期的全國兩會上，政府工作報告中明確表明：加強新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，發(fā)展新一代信息網(wǎng)絡(luò)，以及拓展5G應(yīng)用。只需稍加留意便能發(fā)現(xiàn)，這次“大基建”的主角們不再是傳統(tǒng)的公路、高鐵、橋梁建設(shè)，而是5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、智慧醫(yī)療等數(shù)字信息化新產(chǎn)業(yè)。

從5G開啟萬物互聯(lián)的美好愿景，到全國各省市“大基建”的進(jìn)一步落地，都離不開對信息網(wǎng)的建設(shè)。而隨著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)智能化的繼續(xù)發(fā)展，一個更加多元化的信息市場也將隨之到來。同時，隨著 2035“材料強國”發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃的提出和我國智能制造技術(shù)產(chǎn)業(yè)的急劇發(fā)展，光纖激光憑借著高亮度高穩(wěn)定性必將成為未來高端制造領(lǐng)域、國家安全領(lǐng)域不可或缺的保障力量。

光纖市場需求激增 特種光纖制備難度更高

對于更加信息化的未來，不論是5G承載網(wǎng)的層層鋪開，或是數(shù)據(jù)中心的大力建設(shè)，以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的逐步到來，都需要使用大量光纖光纜。單看5G超密集組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，就包括了宏站、數(shù)字化室內(nèi)分布、小微基站等等，這些環(huán)節(jié)均需要消耗巨量光纖光纜資源。根據(jù)相關(guān)機構(gòu)預(yù)測，2020年國內(nèi)光纖需求總量將達(dá)到4.3億芯公里，同比增長超過12％。

近年來，隨著國內(nèi)市場需求不斷高漲，國內(nèi)廠商在光纖制造工藝技術(shù)上突破連連，就連早些年的關(guān)鍵掣肘光纖預(yù)制棒制作環(huán)節(jié)也被成功攻克。然而，在技術(shù)難度更高的特種光纖領(lǐng)域，國內(nèi)仍舊面臨著不小的挑戰(zhàn)。

由于中美貿(mào)易爭端的影響，美國正不斷加強對國內(nèi)的技術(shù)封鎖。如今，特種光纖已經(jīng)被美國列入對華高科技出口管制的20種產(chǎn)品清單當(dāng)中。然而，即便身陷困難處境，仍有少數(shù)國內(nèi)廠商在國外的壟斷封鎖之下成功突圍，為特種光纖的國產(chǎn)替代作出不少貢獻(xiàn)，長進(jìn)激光便是其中備受矚目的一家。

雖然特種光纖的市場需求量無法與傳輸光纖相比，但因其特殊的產(chǎn)品性能，有著極強的不可替代性，是諸多下游產(chǎn)品的核心元件，被廣泛應(yīng)用在通信、加工、醫(yī)療、航空航天、石油化工等領(lǐng)域。與傳輸光纖相比，特種光纖的制備工藝更加復(fù)雜，主要體現(xiàn)在特種光纖是由各種稀土離子摻雜，一般用于特定波長，其纖芯基質(zhì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝、光學(xué)性能和環(huán)境特性都很特殊。目前，國產(chǎn)特種光纖主要包括1.0μm摻鐿光纖，1.5μm摻鉺光纖和鉺鐿共摻光纖，2.0μm摻銩光纖，保偏有源光纖，大模場低NA有源光纖，以及抗輻照保偏有源光纖等。

攻克技術(shù)難關(guān) 獨家研發(fā)多種摻鉺及鉺鐿共摻光纖

作為國內(nèi)知名的特種光纖廠商之一，長進(jìn)激光一直專注于對各類特種光纖的研發(fā)，目前已經(jīng)推出了包括摻鐿有源光纖、摻鉺有源光纖、鉺鐿共摻光纖、有源保偏光纖等各類特種光纖，并成為銳科，杰普特等國內(nèi)知名廠商穩(wěn)定的供貨商。

另外，經(jīng)過長期技術(shù)攻關(guān)，長進(jìn)激光研發(fā)出了多種型號放大摻鉺光纖及保偏摻鉺光纖，在行業(yè)內(nèi)引起了強烈反響，打破了國外的技術(shù)壟斷。此外，長進(jìn)激光開發(fā)出系列性能優(yōu)異的保偏鉺鐿共摻光纖，CJEYDF－PM－10／125， CJEYDF－PM－25／300。該光纖具有具有優(yōu)異的光束質(zhì)量、高斜率效率以及很好的保偏性能，達(dá)到進(jìn)口光纖水平，廣泛用于激光測距和激光雷達(dá)中。

圖1、鉺鐿共摻及鉺鐿共摻保偏光纖

攻克技術(shù)難關(guān) 獨家研發(fā)出錐形光纖、高斯摻雜光纖及高功率保偏光纖

為了進(jìn)一步解決高功率光纖中非線性效應(yīng)和MI閾值低的問題，長進(jìn)激光技術(shù)有限公司研發(fā)出了多種單錐型及雙錐型光纖，同時能夠保持高的光束質(zhì)量。錐形光纖通過改變芯包比來勻化有源光纖熱負(fù)載來提升光纖的模式不穩(wěn)定閾值，同時通過漸變增大纖芯尺寸來提高受激拉曼散射和受激布里淵散射閾值。其中光纖芯包比和錐區(qū)比可定制。

圖3、單錐光纖及雙錐光纖結(jié)構(gòu)圖

在高功率窄線光纖應(yīng)用中需要保偏光纖來實現(xiàn)線偏振激光放大，武漢長進(jìn)激光技術(shù)有限公司在普通20／400摻鐿光纖基礎(chǔ)上研發(fā)出具有高雙折射系數(shù)的有源保偏光纖及相關(guān)的匹配無源光纖。該光纖具有具有高光束質(zhì)量、高斜率效率及良好的保偏性能，達(dá)到進(jìn)口光纖水平，可用于窄線寬放大、光譜合束等高功率光纖激光系統(tǒng)中。

圖4、 20／400保偏摻鐿石英光纖截面圖

突破特種光纖瓶頸具有深遠(yuǎn)意義

目前，國內(nèi)在特種光纖領(lǐng)域形成規(guī)模的廠商仍舊較少，產(chǎn)能不足的情況十分嚴(yán)重，特別是仍有部分特種光纖預(yù)制棒仍依賴進(jìn)口。針對國內(nèi)特種光纖領(lǐng)域急需突圍的現(xiàn)狀，《中國光電子器件產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖（2018－2022年）》中已經(jīng)為作出了規(guī)劃，并明確在2022年實現(xiàn)EDFA用EDF國產(chǎn)化，中低功率光纖激光器用雙包層YDF國產(chǎn)化率超過50％，國產(chǎn)器件用PMF市場占有率超過50％等等。

目前，長進(jìn)激光與華中科技大學(xué)等研究機構(gòu)和包括銳科，杰普特等國內(nèi)優(yōu)秀激光器廠商達(dá)成合作，攜手共同應(yīng)對國外封鎖下的技術(shù)挑戰(zhàn)，實現(xiàn)更高程度的技術(shù)自主。

圖5、武漢長進(jìn)激光有限公司

雖然特種光纖的市場總體市場份額不算很大，但它卻發(fā)揮著舉足輕重的作用，與眾多高新技術(shù)應(yīng)用緊密相關(guān)。因此，在特種光纖方面的突破不僅填補了國內(nèi)技術(shù)缺口，也有利于提升其他高精科技的發(fā)展，具有非常深遠(yuǎn)的意義。長進(jìn)激光自成立以來，一直致力于打破國外廠商的壟斷、加速國產(chǎn)替代進(jìn)程，為產(chǎn)業(yè)鏈貢獻(xiàn)一份力量。