ICC訊 特種光纖是指區(qū)別于通信標(biāo)準(zhǔn)光纖,具有特殊性能和用途的光纖,因其技術(shù)的先進性與多樣性,特種光纖正以顛覆性創(chuàng)新重塑全球產(chǎn)業(yè)格局。
在新一代通信技術(shù)領(lǐng)域,特種光纖以其寬譜放大技術(shù)支撐起全球數(shù)據(jù)高速公路的骨干傳輸;在工控領(lǐng)域,特種光纖作為工業(yè)控制系統(tǒng)的神經(jīng)中樞,保障了智能制造中實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?在傳感領(lǐng)域,特種光纖憑借高靈敏度、抗電磁干擾的特性,成為智能傳感系統(tǒng)的核心載體;在激光制造中,高功率光纖助力實現(xiàn)微米級精密加工;海洋探測可用抗壓光纖突破萬米深海監(jiān)測壁壘;生物醫(yī)學(xué)光纖則開創(chuàng)了微創(chuàng)手術(shù)新紀(jì)元。
這種多場景滲透能力使其成為智能制造、深海開發(fā)、精準(zhǔn)醫(yī)療等戰(zhàn)略新興領(lǐng)域的使能技術(shù),其技術(shù)迭代進程直接決定各國在先進生產(chǎn)力競賽中的位勢。
被卡脖子的光,如何長成參天大樹?
隨著新智造、新基建等新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展,我國特種光纖市場需求保持快速增長態(tài)勢,市場規(guī)模不斷擴大。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,國內(nèi)特種光纖市場規(guī)模從 2019 年的 43 億元增長至 2023 年的 76 億元,2028 年有望進一步攀升至 131 億元。
早期國內(nèi)特種光纖市場長期以國外供應(yīng)為主,國內(nèi)技術(shù)起步晚、基礎(chǔ)較為薄弱,嚴(yán)重制約了我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進步及下游行業(yè)的發(fā)展。在此背景下,長飛光纖通過持續(xù)高強度研發(fā)投入,突破了設(shè)計、制棒、拉絲等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù),成功掌握自主可控的核心技術(shù)體系,打開了中國特種光纖應(yīng)用“空-天-地-?!贝箝T的鑰匙。
2003年,長飛公司成功研發(fā)并實現(xiàn)了首款特種光纖——色散補償光纖的規(guī)?;a(chǎn)與應(yīng)用。該產(chǎn)品通過精密控制光纖折射率剖面形狀,實現(xiàn)了在被補償工作波長處插入損耗與殘余色散的最優(yōu)化性能,為長途骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)和城域傳輸網(wǎng)絡(luò)提供了關(guān)鍵技術(shù)支持。
此后通過持續(xù)不斷地研發(fā)與迭代,長飛特種光纖從早期只擁有色散補償光纖的這顆“小苗”已經(jīng)成長為擁有色散補償光纖、熊貓型保偏光纖、器件光纖、鉺鐿共摻光纖、摻鉺光纖、光束整形光纖、摻鐿光纖、醫(yī)用激光光纖、紫外光纖等近五十類特種光纖產(chǎn)品線的參天“大樹”,產(chǎn)品應(yīng)用場景覆蓋“空-天-地-?!倍鄠€維度。
空:長飛公司研發(fā)的抗輻射增益光纖,具有超強抗輻照性能、高一致性、高轉(zhuǎn)換效率,可保障信號放大持續(xù)穩(wěn)定,即便在太空環(huán)境下也能保持良好的性能,可廣泛應(yīng)用于空間激光通信領(lǐng)域。
天:長飛的天文特種寬譜光纖可實現(xiàn)大規(guī)模、高質(zhì)量、高效率的光譜觀測,可單次捕獲4000+天體光譜。
地:長飛旗下的的鉺鐿共摻光纖正在點亮自動駕駛的“光之眼”,放大脈沖信號強度以高功率、高可靠性光源賦能激光雷達(dá)超遠(yuǎn)距精準(zhǔn)感知,是新能源汽車和智能駕駛的重要技術(shù)保障。
海:為了深度探索深海領(lǐng)域,長飛攻克了彎折、密封、氫損三大痛點,推出了水下特種產(chǎn)品解決方案(包括彎曲不敏感單模光纖、水密光纜、拖曳光纜、水下柔性光纜等特種產(chǎn)品),拓展深淵探測能力,實現(xiàn)全域探測自由。
構(gòu)建工業(yè)激光全產(chǎn)業(yè)鏈,打造自身獨特競爭力
長飛特種光纖一個重要的應(yīng)用領(lǐng)域是工業(yè)激光。相較傳統(tǒng)加工技術(shù),激光加工技術(shù)通過高功率光纖激光器,運用高能量密度激光、依靠光熱效應(yīng)對材料進行加工,具備可加工材料范圍廣、加工效率高、材料變形小、易控制等優(yōu)勢,在汽車制造、船舶、工程機械等領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用。同時,隨著激光加工技術(shù)迭代升級,以激光微焊接、激光精密切割、激光精密鉆孔、激光燒蝕等為代表的激光微納加工技術(shù),逐步應(yīng)用于新能源動力電池、消費電子、半導(dǎo)體、液晶顯示等多領(lǐng)域的精密加工環(huán)節(jié)。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,我國光纖激光器市場規(guī)模從 2019 年的 82.6 億元增長至 2024年的130.1億元,復(fù)合增長率超過12%。此外,隨著國內(nèi)光纖激光器廠商綜合實力增強,國產(chǎn)光纖激光器功率和性能逐步提高,光纖激光器國產(chǎn)替代加速,國產(chǎn)光纖激光器市場占比已達(dá) 86.2%。
工業(yè)激光是長飛延續(xù)特種光纖應(yīng)用場景而開拓的一個重要的多元化布局領(lǐng)域,此前長飛成立了光纖激光器子公司長飛光坊,今年又完成了對國內(nèi)激光切割設(shè)備領(lǐng)域頭部廠商奔騰激光的收購,通過垂直整合構(gòu)建了從特種光纖到到激光裝備的完整工業(yè)激光產(chǎn)業(yè)鏈,形成特種光纖-光纖激光器-激光裝備三位一體的產(chǎn)業(yè)閉環(huán)。這一布局實現(xiàn)技術(shù)協(xié)同與成本控制——特纖作為激光器核心材料可自給自足,激光器直接裝備于奔騰激光設(shè)備,下游應(yīng)用覆蓋金屬加工、汽車制造等高端領(lǐng)域。
通過垂直整合特種光纖、激光器及激光裝備三大環(huán)節(jié),長飛實現(xiàn)了從核心材料到終端設(shè)備的自主可控,顯著降低對外部供應(yīng)鏈的依賴,強化了高端制造的技術(shù)壁壘與商業(yè)護城河,打造了屬于自身獨特的激光產(chǎn)業(yè)競爭力。
從PCVD單核突破到多工藝平臺協(xié)同,長飛光纖以化學(xué)氣相沉積技術(shù)為基石,構(gòu)建起覆蓋空-天-地-海的全制程能力體系;從色散補償光纖的星星之火,到抗輻射光纖、深海光纜等近五十類產(chǎn)品的燎原之勢,完成從技術(shù)追趕到生態(tài)引領(lǐng)的華麗轉(zhuǎn)身。如今,這條貫穿研發(fā)-智造-應(yīng)用的價值鏈,已經(jīng)滲透全球70+國家及地區(qū),正在重新定義中國特種光纖的全球坐標(biāo)。