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　　在抗擊新冠疫情的戰(zhàn)役中,檢測試劑盒一直發(fā)揮著關(guān)鍵作用,為有效遏制疫情的蔓延,盡早發(fā)現(xiàn)確診病例,新冠肺炎(2019-nCoV)IgM/IgG抗體檢測試劑盒(膠體金法)等POCT即時檢驗(yàn)(point-of-care testing)類檢測試劑卡已被廣泛使用。

　　隨著廣大企業(yè)的開始逐漸復(fù)工,新冠肺炎(2019-nCoV)IgM/IgG抗體檢測試劑盒需求量也不斷增多。國內(nèi)具備生產(chǎn)新冠肺炎(2019-nCoV)IgM/IgG抗體檢測試劑盒能力的POCT類企業(yè)訂單顯著飆升。如何快速安全生產(chǎn)生產(chǎn)產(chǎn)品并及時交付市場使用,是這類企業(yè)急需解決的問題。

　　在POCT類檢測試劑卡的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,唯一的UDI標(biāo)識和定制化需求是生產(chǎn)環(huán)節(jié)中不可或缺的部分,也是部分企業(yè)生產(chǎn)的薄弱環(huán)節(jié)。許多人會想到用激光蝕刻UDI標(biāo)識。如何在POCT類產(chǎn)品上高效實(shí)現(xiàn)激光無油墨打印呢?

　　01為什么要采用激光打標(biāo)?

　　POCT測定試劑卡主要原料是高分子材料(PVC、PP、ABS、HIPS等)。這些材料一般具有以下特點(diǎn):

　　(1)具有良好的物理力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性;

　　(2)來源豐富、價格低廉,適合制成一次性醫(yī)療用品;

　　(3)加工方便、制造成本低,適合多種成型方式,便于加工成復(fù)雜的形狀和開發(fā)新產(chǎn)品。

　　而采用激光加工,可以充分利用高能量促使塑料本身表面碳化或使表面某些成分分解產(chǎn)生坯體使塑料發(fā)泡,從而讓激光作用部分的塑料顏色與非作用區(qū)出現(xiàn)色差而形成標(biāo)識,相比油墨印刷,其標(biāo)識效果更好,生產(chǎn)效率更高。

　　02激光器的選擇和作用機(jī)理

　　醫(yī)療器械唯一標(biāo)識UDI(Unique Device Identification)是產(chǎn)品供應(yīng)鏈中的唯一“身份證”,通常會用QR、DM、CODE46和CODE16K等變量碼或定制碼作為唯一標(biāo)識。這類標(biāo)識對印刷的清晰度和精度要求高,且為一物一碼,對數(shù)據(jù)管理有著重要作用。

　　(瑞豐恒紫外固體激光器在POCT核酸檢測試劑卡的標(biāo)記)

　　激光在高分子材料標(biāo)記中能夠起到關(guān)鍵作用,通過不同固體激光器工藝調(diào)試將激光作用在PVC、PP、ABS、HIPS等高分子材料上產(chǎn)生不同的物理和化學(xué)變化,通過產(chǎn)生色差提升標(biāo)識的對比度,從而大大提高標(biāo)記清晰度和精度。

　　03瑞豐恒紫外激光器在醫(yī)療器械的應(yīng)用

　　作為波長355nm專為高分子材料標(biāo)記量身打造的高能固體激光器,瑞豐恒的Expert Ⅱ 355nm 紫外激光器已應(yīng)用于POCT核酸檢測試劑卡的標(biāo)記中。

　　瑞豐恒Expert Ⅱ 355nm 紫外激光器重復(fù)頻率覆蓋范圍寬(單脈沖至200kHz),可被材料較好的吸收,且對材料破壞性小,無菌0污染,標(biāo)識碼永不脫落,字跡清晰易辨識,助力核酸測試劑卡的防偽及全程溯源,很適合對精度有較高要求的醫(yī)療器械等的表面打標(biāo)。

　　同時其擁有優(yōu)越的光束質(zhì)量(M2<1.2),在所有頻率范圍內(nèi)都嚴(yán)格保證;脈沖寬度<20ns@30k,加工時熱影響區(qū)域很小,并且支持?jǐn)?shù)字智能電源控制,操作簡單,上手成本低,能夠滿足企業(yè)快速投產(chǎn)的試劑盒生產(chǎn)需求。

　　帶有高精度、高清晰度UID標(biāo)識的POCT類檢測試劑卡,將成為廠商產(chǎn)品的有效競爭力。高質(zhì)量的UID標(biāo)識,不僅能有效幫助消費(fèi)者鑒別假冒偽劣產(chǎn)品,更能幫助企業(yè)面對試劑盒出海的審核壓力,大大提高產(chǎn)品出海的效率。

4月24日，中核集團(tuán)原子能院核物理所強(qiáng)流粒子束與激光研究室自主研制的便攜式核材料激光甄別儀（樣機(jī)）順利完成應(yīng)用驗(yàn)證，成功從標(biāo)準(zhǔn)樣品、礦石等測試材料中快速識別出燃料鈾、礦石鈾等含鈾材料。該裝備是國內(nèi)首臺用于核材料甄別的激光等離子體光譜應(yīng)用裝備，與傳統(tǒng)核安保取證手段相比，可將檢測時間從數(shù)小時縮短至十秒以內(nèi)，指標(biāo)與國外同類裝置相當(dāng)。

氧化鈾核燃料芯塊的光譜識別圖

便攜式核材料激光甄別儀采用激光光譜技術(shù)實(shí)現(xiàn)對核材料的識別，利用激光激發(fā)待測物的等離子體光譜，從中識別鈾、钚等目標(biāo)元素的特征譜線，實(shí)現(xiàn)含鈾、含钚核材料的快速甄別，在不明物質(zhì)識別、核安保取證、輻射安保、物礦探測等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。

裝置實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用驗(yàn)證現(xiàn)場

便攜式核材料激光甄別儀采用背負(fù)式結(jié)構(gòu)，可兼顧實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和外場測試對核安保裝備的需求，是原子能院繼氣溶膠顆粒物成分LIPS（激光誘導(dǎo)等離子體光譜）連續(xù)監(jiān)測裝置后，又一款投入應(yīng)用驗(yàn)證的激光等離子體光譜應(yīng)用裝備，充分展示了激光光譜技術(shù)立足于核工業(yè)需求、服務(wù)于核工業(yè)發(fā)展的應(yīng)用潛力。

近日，北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院電子學(xué)系、區(qū)域光纖通信網(wǎng)與新型光通信系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室彭超副教授課題組與美國麻省理工學(xué)院物理學(xué)系馬林·索爾賈?？私淌?、賓夕法尼亞大學(xué)物理與天文學(xué)系甄博助理教授合作，從拓?fù)涔庾訉W(xué)視角提出一種在單層硅基板上不依靠反射鏡而實(shí)現(xiàn)定向輻射的新方法。相關(guān)研究成果《拓?fù)浔Ｗo(hù)的單向?qū)９舱駪B(tài)觀測》日前在線發(fā)表于《自然》。

單向輻射作為實(shí)現(xiàn)大規(guī)模光子集成和光子芯片的關(guān)鍵技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用于高性能光柵耦合器、高能效激光器及激光雷達(dá)光學(xué)天線等，目前大多通過分布式布拉格光柵反射鏡、金屬反射鏡等鏡面反射實(shí)現(xiàn)。然而，片上集成時，反射鏡不僅體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工難度高，還會引入額外的損耗和色散。

針對這一集成光子器件研究中亟待解決的關(guān)鍵問題，彭超等人從拓?fù)浜刹倏爻霭l(fā)，在光子晶體平板中實(shí)現(xiàn)了單向輻射的特殊諧振態(tài)，即單側(cè)輻射導(dǎo)模共振態(tài)，在一維光子晶體中通過傾斜側(cè)壁同時破缺結(jié)構(gòu)垂直對稱性和面內(nèi)對稱性，使體系中連續(xù)區(qū)束縛態(tài)所攜帶的整數(shù)拓?fù)浜煞至褳橐粚Π胝麛?shù)拓?fù)浜?，并在平板上、下兩?cè)表面產(chǎn)生大小不等的輻射。

此時，維持對稱性破缺，通過調(diào)控參數(shù)將一側(cè)表面的成對半整數(shù)拓?fù)浜芍匦潞喜⒊烧麛?shù)拓?fù)浜桑纬刹灰蕾囩R面僅朝一個表面輻射能量的UGR態(tài)。聯(lián)合課題組利用自主發(fā)展的傾斜刻蝕工藝制備樣品，實(shí)驗(yàn)上觀測到非對稱輻射比高達(dá)27.7dB；這就意味著超過99.8%的光子能量朝一側(cè)定向輻射，較傳統(tǒng)設(shè)計提高了1~2個數(shù)量級，從而有力證明了單向輻射導(dǎo)模共振態(tài)的有效性和優(yōu)越性。該技術(shù)有望顯著降低片上光端口的插入損耗，大幅推動高密度光互連和光子芯片技術(shù)的發(fā)展。

一直以來，是否采用激光雷達(dá)都是區(qū)分自動駕駛技術(shù)派系的「三八線」，相比 Waymo、Cruise 等中規(guī)中矩采用激光雷達(dá)方案的傳統(tǒng)派，馬斯克一直秉持著 AI 視覺方案+毫米波雷達(dá)取代激光雷達(dá)的思路。
這背后的核心原因在于激光雷達(dá)有兩大致命短板：
一是目前成本十分昂貴。二是在雨雪霧等極端天氣下精度會下降的很厲害。
一般來說，一臺自動駕駛汽車不只需要一臺激光雷達(dá)，才能導(dǎo)航并避開包括行人在內(nèi)的障礙物，之類傳感器不僅塊頭大立在車頂影響美觀，而且目前價格也處在 8,000 至 30,000 美元左右。
年初 CES 期間，大疆所收購的 Livox 公司一舉推出 599 美元起步的激光雷達(dá)產(chǎn)品線，讓市場頗為激動。說到底，還是激光雷達(dá)太貴了！

近日，學(xué)術(shù)界傳來好消息，來自斯坦福大學(xué)工程學(xué)院的教授 Jelena Vuckovic 及其團(tuán)隊(duì)提出了一種新方法——將車頂那顆難看又顯眼的「煙囪」縮小到單顆硅芯片上，并且以數(shù)百美元的價格批量生產(chǎn)。
如果這項(xiàng)成果被證明在商業(yè)上可行，那么它將有助于開創(chuàng)自動駕駛汽車的新時代。

斯坦福大學(xué)工程學(xué)院教授 Jelena Vuckovic

Jelena Vuckovic 及其團(tuán)隊(duì)的研究成果已經(jīng)發(fā)表于三月份《Nature》的子刊《Nature Photonics（自然 光子學(xué)）》，論文題為《Inverse-designed non-reciprocal pulse router for chip-based LiDAR》（逆向設(shè)計的片上激光雷達(dá)非互易性脈沖路由器）。
所謂激光雷達(dá)，實(shí)際上是「光檢測和測距」的簡寫，在概念上與雷達(dá)相同，只是它使用光代替無線電波來「看到」人眼不可見的事物，根據(jù)光脈沖向前發(fā)送和光束反射回探測器之間的延遲來測量汽車和物體之間的距離。
與雷達(dá)單元相比，激光雷達(dá)單元在檢測人和狗等生物方面做得更好，但是雷達(dá)在穿透霧，煙霧，雨水和其他大氣異常方面表現(xiàn)更好。

Vuckovic 教授的研究突破在于：研究人員使用一種稱為逆向設(shè)計的過程，創(chuàng)建了一種強(qiáng)大的算法，該算法可以沿一個方向向外發(fā)送一束紅外光，并測量反射回來需要多長時間。這些信息有助于揭示光束路徑中的物體。（補(bǔ)充背景：由于硅對紅外線是透明的，就像玻璃對可見光是透明的一樣。）
換句話說，算法為實(shí)際的光子電路繪制藍(lán)圖，光子電路執(zhí)行特定的功能，將激光束發(fā)射到汽車前方，以定位道路上的物體，并將反射光反射回探測器。
研究表明，這種以硅為基礎(chǔ)的芯片級非互易器件的發(fā)展，可能會為光通信和激光雷達(dá)（光探測和測距）的應(yīng)用帶來新的非線性器件和系統(tǒng)。
研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為基于χ（3）的互易性器件從根本上受到時間反轉(zhuǎn)對稱性和熱力學(xué)因素的限制，但它們的無源、無偏壓，簡單的體系結(jié)構(gòu)使其特別適合集成光子學(xué)，這對芯片級激光雷達(dá)具有特殊的意義。

更小的激光雷達(dá)器件如何實(shí)現(xiàn)？
這項(xiàng)研究主要基于硅基光電子技術(shù)，在上個世紀(jì) 80 年代被提出了，并取得了一些成果。但是由于硅的特性，使得硅基有源器件一直無法發(fā)展。直到 2004 年 Intel 公司在《nature》上發(fā)表硅基 MOS 結(jié)構(gòu)的調(diào)制器，真正商業(yè)化的硅光技術(shù)才開始發(fā)展，到目前，硅光技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展。
Vuckovic 教授團(tuán)隊(duì)的論文提到，諸如隔離器和循環(huán)器之類的非互易性器件是微波和光頻通信系統(tǒng)的關(guān)鍵啟用技術(shù)，將非互易性器件小型化并提高其性能，能夠使其在光學(xué)通信、信號處理、光譜學(xué)和傳感領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用成為可能。
盡管基于電磁效應(yīng)的非互易性器件可用于自由空間和光纖通信系統(tǒng)，但它們的片上集成仍然具有挑戰(zhàn)性，主要是由于伴隨著高插入損耗、弱磁光效應(yīng)和材料不兼容的緣故。
而新的研究表明，χ（3）非線性器件消除了這種需求，可以在單片集成平臺中實(shí)現(xiàn)無源、低損耗、無偏置的非互易傳輸，適用于芯片級激光雷達(dá)的應(yīng)用。
研究團(tuán)隊(duì)在研究χ（3）非線性器件的同時，還利用逆設(shè)計研究了級聯(lián) Fano Lorentzian 諧振器系統(tǒng)，在保持高傳輸率的同時增加非互易強(qiáng)度范圍。

在絕緣體硅平臺上實(shí)現(xiàn)的級聯(lián) Fano-Lorentzian 諧振器的 SEM 圖像
目前，絕大多數(shù)非線性非互易超表面都基于 Fano 諧振原理，依賴于電磁波與超表面非對稱結(jié)構(gòu)的諧振作用，原理簡單、實(shí)現(xiàn)成本較低。
研究團(tuán)隊(duì)設(shè)置了兩端口 Fano 諧振裝置，在諧振器耦合區(qū)域的波導(dǎo)中設(shè)計了一個部分傳輸元件（PTE），以在響應(yīng)函數(shù)中創(chuàng)建 Fano 線形。
雖然 PTE 的寄生損耗、固有的腔損耗會嚴(yán)重降低，但是反向設(shè)計使他們能夠通過 PTE 減輕額外的腔損耗，同時并行管理腔-波導(dǎo)的耦合強(qiáng)度。最后證明，F(xiàn)ano 諧振器所具有的尖銳的線形以及較低的固有損耗仍可以在中等功率水平上提供非互易性傳輸。
基于級聯(lián)的非線性諧振，可在較寬的功率范圍內(nèi)工作。與在任何輸入功率下工作的線性互易性器件不同，基于單個諧振器的非線性無源器件只能在有限的信號功率（NRIR）范圍內(nèi)導(dǎo)致不可逆?zhèn)鬏敚鴥蓚€諧振器級聯(lián)器件可以設(shè)計成打破 NRIR 內(nèi)任何功率值的單諧振器界限。

距離測量穩(wěn)定性如何保證？
除此外，研究團(tuán)隊(duì)還演示了非互易基于傳輸和全光路由的光學(xué)測距測量，以確保測量的穩(wěn)定性。

用于光學(xué)測距的實(shí)驗(yàn)原理圖
為了產(chǎn)生鎖模脈沖，研究團(tuán)隊(duì)使用光纖環(huán)形諧振器，該諧振器由光纖放大器、半導(dǎo)體光放大器、偏振控制器和帶通濾波器組成。
鎖模是光學(xué)里一種用于產(chǎn)生極短時間激光脈沖的技術(shù)，脈沖的長度通常在皮秒甚至飛秒。5 MHz 的脈沖重復(fù)頻率允許測量距離長達(dá) 60 m，并且可以使用帶通濾波器將脈沖的中心頻率調(diào)整為 Fano 器件的工作范圍。
生成的脈沖流由基于光纖的耦合器分流，一部分脈沖流直接發(fā)送到設(shè)備端口 1。另一部分脈沖流首先通過光纖延遲線，然后發(fā)送到端口 2。鑒于 Fano 諧振器所起的作用，耦合到端口 2 的脈沖流不會傳播到端口 1。
而來自端口 1 的脈沖流傳輸?shù)皆O(shè)備的端口 2。該設(shè)備將脈沖流從端口 2 到與 Fano 諧振器耦合的另一個波導(dǎo)中的端口 3。在此處與來自端口 1 的輸入脈沖流結(jié)合以生成雙脈沖流的電信號跡線。

距離與時間的關(guān)系圖，其中時間增量是參考脈沖周期，顯示距離測量的穩(wěn)定性
研究通過測量距離跡線的放大視圖，證明了這種光學(xué)距離測量的穩(wěn)定性。
研究表明，F(xiàn)ano 非互易發(fā)射器-路由器設(shè)備可以保護(hù)脈沖激光源免受反射脈沖流的影響，從而使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，同時將來自這些反射脈沖的光路由到另一個波導(dǎo)。如果另一個 Fano 諧振器串聯(lián)連接，且延時對應(yīng)于脈沖寬度的一半，則即使在同時激發(fā)的情況下，反射脈沖也可以被隔離。
基于這些發(fā)現(xiàn)，研究團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)證明已實(shí)現(xiàn)的無源非對等發(fā)射機(jī)和路由器，在完全集成的芯片級激光雷達(dá)系統(tǒng)中作為基本組件的可行性。

激光雷達(dá)能否大規(guī)模運(yùn)用在無人駕駛汽車
當(dāng)然，在芯片上建立這種測距機(jī)制，只是制造廉價激光雷達(dá)的第一步。研究人員表示，目前正在研究下一個里程碑，確保激光束可以旋轉(zhuǎn)而不使用昂貴的機(jī)械部件。
該研究的下一步是研制「單芯片激光雷達(dá)」，以擴(kuò)大其覆蓋范圍，直到包括完整的 360 度圓角，而無需使用機(jī)械零件。
Vuckovic 預(yù)計，她的實(shí)驗(yàn)室離建造一個供道路測試使用的原型機(jī)還有大約三年的時間?！肝覀冋圃煲粋€激光雷達(dá)芯片的方向發(fā)展，這種芯片的價格非常便宜，足以幫助為自動汽車創(chuàng)造大眾市場。」
迄今為止，馬斯克拒絕使用激光雷達(dá)，他說，一套攝像頭和雷達(dá)傳感器可以在沒有激光雷達(dá)限制的情況下做得更好。如果激光雷達(dá)的成本大幅下降，他可能會改變自己的曲調(diào)。對于完整的自我駕駛，似乎更多的信息總應(yīng)該比少好。

原標(biāo)題：《斯坦福研究登Nature子刊：芯片上實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)技術(shù)，量產(chǎn)價格低至數(shù)百美元》

銳科激光的激光焊接。

4月10日，剛剛解除離漢通道管控的武漢，迎來首場重大項(xiàng)目集中開工。光谷東，武漢銳科光纖激光技術(shù)股份有限公司的“大功率光纖激光器及關(guān)鍵器件研發(fā)基地二期”，在武漢未來科技城打圍動建。

“這是企業(yè)的蝶變，也是城市的新生?！变J科激光副董事長、總工程師閆大鵬望著腳下的土地，百感交集：“2015年，研發(fā)基地一期投用的時候，我們曾笑著說，這個園子將來能干到10個億就不錯了，結(jié)果實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)只用了兩年?！?/span>

2019年，一路高歌猛進(jìn)的銳科激光，銷售收入突破20億元大關(guān)，成為中國最大的光纖激光器研發(fā)制造企業(yè)。

目前，銳科光纖激光器生產(chǎn)線、特種光纖生產(chǎn)線、半導(dǎo)體激光器生產(chǎn)線、無源器件生產(chǎn)線等十幾條生產(chǎn)線，已全面復(fù)工。2000多名員工晝夜三班倒，搶回失去的時間。

兩年后，總投資5.36億元的銳科研發(fā)基地二期，將建成投用。屆時，這束中國之“光”的產(chǎn)值將有望倍增至40億元。

“解封”10天發(fā)走8800萬元的貨

4月20日，屋外大雨，銳科激光的應(yīng)用工藝檢驗(yàn)車間里，幾十臺功率不一的光纖激光器卻忙得熱火朝天，有的焊接，有的切割，光束飛旋。

一名操作員正在給一臺8000瓦的光纖激光器“試刀”——3厘米厚的鋼板，毫秒間光起“刀”落，跟切豆腐一般。作為20世紀(jì)的重大發(fā)明，激光歷來被稱作“最準(zhǔn)的尺，最快的刀”。

銳科激光第三事業(yè)部研發(fā)人員張衍介紹，激光器也稱光源，是能發(fā)射激光的裝置，如同激光的“心臟”。出廠前，這些激光器設(shè)備都要經(jīng)過層層測試。

他走向一臺1.2萬瓦的光纖激光器，準(zhǔn)備焊鋼。激光游走的地方，瞬間溫度接近5000℃，表面熔化后，兩塊堅硬的碳鋼，已熔為一體。他說，去年，銳科研發(fā)的1500瓦手持激光焊接設(shè)備，剛試水市場就賣了好幾千臺。

“現(xiàn)在天天都有客戶來，江蘇的，山東的，各地都有。”閆大鵬說，雖然疫情打斷了企業(yè)生產(chǎn)節(jié)奏，但激光器市場還是供不應(yīng)求。

4月8日武漢“解封”后短短十來天，銳科激光發(fā)貨貨值已達(dá)8800多萬元，爆發(fā)力驚人。與去年同期9400萬元相比，并未出現(xiàn)大幅下滑。

25家光谷產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)協(xié)助銳科復(fù)工

3月6日，銳科激光正式復(fù)工。但好不容易克服重重困難回到生產(chǎn)線，“無米之炊”的尷尬局面又?jǐn)[在公司面前——一批為銳科配套的產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，尚未拿到復(fù)工許可，無法開工。

“聲光調(diào)制器是脈沖光纖激光器的核心元器件，相當(dāng)于光開關(guān)，沒有它激光器就沒法出光，正常工作?！惫鈯W科技（武漢）有限公司總經(jīng)理王威說。

“工業(yè)機(jī)柜是產(chǎn)品的基礎(chǔ)骨架結(jié)構(gòu)件，相當(dāng)于建房子時的鋼筋水泥，所有的光纖元器件及電子設(shè)備，須裝入其中，才能組成整機(jī)產(chǎn)品?！蔽錆h明科機(jī)電設(shè)備有限公司銷售總監(jiān)周久能說。

——這些企業(yè)，都是銳科制造激光器不可或缺的供應(yīng)商。

“我們是真急壞了?！遍Z大鵬說，產(chǎn)業(yè)鏈一環(huán)扣一環(huán)，公司等米下鍋，公司下游的設(shè)備廠商同樣在等我們的米下鍋。沒有激光器，激光設(shè)備就沒有心臟，如同死水。

得知銳科特殊情況后，政府部門多方協(xié)調(diào)，推動光奧科技、明科機(jī)電等銳科25家本地產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)緊急復(fù)工。復(fù)工一周，明科機(jī)電就為銳科提供了1000余套激光設(shè)備機(jī)柜。

銳科在武漢有40多家供應(yīng)商，絕大部分都在光谷。每年，銳科在光谷就地采購的產(chǎn)品就高達(dá)8000多萬元。

“一個企業(yè)不可能樣樣產(chǎn)品都自己做，做好核心產(chǎn)品就行?！彼f，圍繞光纖激光器，銳科也會研發(fā)生產(chǎn)特種光纖、預(yù)制棒、半導(dǎo)體泵浦源等影響自主可控的核心元器件和材料，但其他環(huán)節(jié)都盡可能交給光谷的企業(yè)去做。

根據(jù)光谷激勵政策，企業(yè)間的協(xié)作配套可享專項(xiàng)資金支持，按采購金額的5%予以獎勵，最高500萬元。2019年，銳科獲得協(xié)作采購補(bǔ)貼達(dá)400萬元。

閆大鵬認(rèn)為，在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)恢復(fù)期，這樣的本地協(xié)作與拉動尤為重要?！肮夤仁侨珖畲蟮墓怆娮踊兀蟠笮⌒〉墓怆娮悠髽I(yè)近萬家，集群效應(yīng)已經(jīng)顯現(xiàn)。質(zhì)量有保證，服務(wù)也方便，價格還便宜，何必舍近求遠(yuǎn)？”

1600多家客戶來自40多個國家和地區(qū)

2007年，從海外歸來的閆大鵬，創(chuàng)立銳科激光。

此前多年，中國的光纖激光器100%依賴進(jìn)口，沒有自己的“心跳”。美國巨頭IPG，一度占據(jù)中國80%的市場份額。一臺1萬瓦的光纖激光器，最高曾賣到700萬元。

2013年，閉關(guān)研發(fā)6年的銳科，誕生首臺1萬瓦連續(xù)光纖激光器，結(jié)束了我國不能自主研發(fā)高功率光纖激光器的歷史。一根頭發(fā)絲粗細(xì)的光纖，釋放的激光能量竟能焊接飛機(jī)輪船。

壟斷格局，至此打破。

不僅如此，我國第一臺25瓦脈沖光纖激光器，第一臺100瓦、1000瓦、4000瓦、6000瓦、1.2萬瓦、2萬瓦連續(xù)光纖激光器，均被銳科一個個拿下。眼下，3萬瓦光纖激光器技術(shù)也已突破。

2018年，銳科上市。背靠中國航天三江集團(tuán)，激光黑馬銳科開始以“光”速狂奔。

銳科在全球擁有1600多家客戶，遍及40多個國家和地區(qū)。而世界光纖激光器的主要市場仍在中國，全球1/3以上的產(chǎn)品均賣往中國?！耙?yàn)閷?shí)現(xiàn)了自主可控和國產(chǎn)化，現(xiàn)在銳科的一臺1萬瓦光纖激光器，價格僅需70萬到80萬元左右?！?/span>

為了將自主創(chuàng)新牢牢掌握在自己手里，銳科每年拿出銷售收入的5%至6%投入研發(fā)，去年研發(fā)經(jīng)費(fèi)高達(dá)1.2億多元。

今年上半年，銳科計劃再招400人，并大刀闊斧啟動智能制造生產(chǎn)線改造。

“盡管美國的光纖激光器品種更多，仍然引領(lǐng)全球，但現(xiàn)在，中國的工業(yè)激光器在跟跑多年后，終能與世界并跑?！保ɡ钅?舒睿）

　激光，原子受激輻射的光。其原理是原子中的電子吸收能量后從低能級躍遷到高能級，再從高能級回落到低能級時，所釋放的能量以光子的形式放出。這些被激發(fā)出來的光子光學(xué)特性高度一致，因此激光相比普通光源單色性、方向性好，亮度更高。

　　自1960年第一臺激光器誕生以來，科學(xué)家們一直尋求激光強(qiáng)度和性能的更大突破。超強(qiáng)超短激光就是一個典型，它的最大特點(diǎn)是“超強(qiáng)”和“超短”。“超強(qiáng)”是指這種激光的峰值功率一般大于1太瓦（1太瓦等于1萬億瓦），這一功率相當(dāng)于全球所有發(fā)電機(jī)同時開動的總功率?！俺獭笔侵高@種激光持續(xù)的時間很短，達(dá)到了飛秒量級（1飛秒等于1千萬億分之一秒），這么短的時間內(nèi)，激光只能走一根頭發(fā)絲粗細(xì)的距離，不僅人眼無法識別，就連光電探頭也無法分辨。

　　目前，獲得超強(qiáng)超短激光最基本的方法，是由2018年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者穆魯和斯特里克蘭發(fā)明的啁啾脈沖放大技術(shù)。在激光的放大過程中，隨著激光能量的增加，激光的脈沖峰值功率會迅速升高，可能超過激光材料的損傷閾值，導(dǎo)致材料損壞。啁啾脈沖放大技術(shù)很巧妙地解決了這一難題，它將一個超短脈沖在時間上拉寬后再進(jìn)行能量的放大，當(dāng)脈沖拉寬時，功率也會變得很低，即使能量提高很多倍，脈沖峰值功率也能保持在材料可承受范圍內(nèi)。然后，再在時域上將脈沖壓縮到超短的水平，就可以極大增強(qiáng)激光脈沖的功率。實(shí)踐中，占地達(dá)1000平方米的龐大激光器輸出的超強(qiáng)超短激光，在極短時間內(nèi)峰值功率可達(dá)10拍瓦（1拍瓦等于1千萬億瓦），被稱為“最亮光源”。

　　由于強(qiáng)度高、作用時間短，超強(qiáng)超短激光可以直接作用到物質(zhì)的原子、分子層面，這為它的廣泛應(yīng)用打開了大門。超強(qiáng)激光可以在實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造只在恒星內(nèi)部或黑洞邊緣才具有的極端條件，例如超強(qiáng)的電磁場、超高的能量密度、超強(qiáng)的光壓等，為研究宇宙起源演化和物質(zhì)相互作用等提供必要條件。超強(qiáng)激光還可為治療癌癥提供“激光質(zhì)子刀”新方案，高能質(zhì)子由于定向沉積可用于靶向治療癌癥，超強(qiáng)激光可在厘米范圍內(nèi)將質(zhì)子加速到所需能量，該方案目前尚在實(shí)驗(yàn)階段。超短激光則在超快光學(xué)等領(lǐng)域大顯身手，科學(xué)家通過它能捕捉到非常高速的運(yùn)動，哪怕是飛秒級的電子運(yùn)動，也能被清晰地記錄。該類激光在較低輸出功率下已被廣泛應(yīng)用于生物成像、眼科激光手術(shù)、精密加工等領(lǐng)域。此外，由于超強(qiáng)超短激光的光強(qiáng)特別高，穿過空氣時會電離成等離子體，可以利用它進(jìn)行天氣干預(yù)。隨著激光技術(shù)的不斷發(fā)展，未來或?qū)⒛軐?shí)現(xiàn)激光引雷和激光誘導(dǎo)降雪。

　　2016年，我國實(shí)現(xiàn)了5拍瓦激光放大和脈沖壓縮輸出，刷新了當(dāng)時激光脈沖峰值功率的世界紀(jì)錄；2017年，我國成功實(shí)現(xiàn)了10拍瓦激光放大輸出，繼續(xù)保持國際同類研究的領(lǐng)先水平。相信經(jīng)過科學(xué)家的不斷努力，超強(qiáng)超短激光研究將實(shí)現(xiàn)更大發(fā)展，給人們的未來帶來更加神奇的技術(shù)。

　?。ㄗ髡邽橹袊茖W(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所科學(xué)傳播主管李沙沙）

時值四月,國內(nèi)新冠肺炎疫情已漸入尾聲,但國外形勢依然嚴(yán)峻。為幫助意大利渡過難關(guān),中國目前已援助意大利三批醫(yī)療物資,并派出防疫專家協(xié)助意大利抗擊疫情,不少國內(nèi)企業(yè)也紛紛向意大利施以援手。其中,與意大利Prima Power達(dá)成全面戰(zhàn)略合作關(guān)系的領(lǐng)創(chuàng)激光也于3月中旬向意大利運(yùn)送了30多箱貼滿“海內(nèi)存知己,天涯若比鄰”標(biāo)簽的歐標(biāo)KN95口罩,以幫助合作伙伴渡過這段艱難時刻。

實(shí)際上這場疫情也給領(lǐng)創(chuàng)激光帶來較大影響,原計劃2月2日復(fù)工的昆山、滄州兩大基地,按政府要求延期至2月17日正式復(fù)工。領(lǐng)創(chuàng)激光董事長陳智宏表示:“從復(fù)工到現(xiàn)在,我們對疫情的控制是比較有信心的,因?yàn)橹袊畬φ麄€疫情的控制能力和措施都非常及時到位。我們的生產(chǎn)節(jié)奏,包括我們的合作伙伴、供應(yīng)商都已恢復(fù)正常,但客戶的信心還需要一些時間去恢復(fù)?！?/span>

出廠平均功率進(jìn)一步下行 萬瓦市場需求階段性回調(diào)

對企業(yè)而言,疫情導(dǎo)致訂單量的下降幾乎是必然結(jié)果,此外加工行業(yè)的投資信心和能力也因疫情影響而有所下降。陳智宏透露說:“從一季度的銷售情況來看,我們出廠設(shè)備的平均功率下降非常快。2018年我們的平均功率大約在8000-10000W之間,2019年下降到7000W,而今年一季度平均功率已經(jīng)不到5000W,可以看出用戶對設(shè)備的投資變得更加保守?！?/span>

陳智宏回顧了激光切割設(shè)備功率變化的歷程:“2011年光纖激光器開始用于金屬切割應(yīng)用,那時候主要是光纖和氣體之爭,也就是IPG和Rofin對壘。隨著光纖激光器優(yōu)勢逐步凸顯,2014年開始成為切割應(yīng)用的主流。那時候市場平均功率大概是500W左右,隨后開始變成1000W、2000W、3000W。2017年萬瓦激光切割機(jī)橫空出世,可以說給市場帶來了很大的轟動效應(yīng),也進(jìn)一步促使行業(yè)的平均功率加速上行,到了2019年平均功率已經(jīng)到了6000W,這也是現(xiàn)在需求最大的群體。如果沒有疫情影響的話,功率上行的趨勢應(yīng)該會繼續(xù)保持,平均功率會朝8000W發(fā)展,但現(xiàn)在疫情對用戶投資信心造成打擊,雖然總體趨勢是不變的,但是需要一些時間來恢復(fù)?！?/span>

拋開疫情的因素,平均功率階段性回調(diào)也是必然趨勢。陳智宏認(rèn)為:“17年萬瓦設(shè)備的出現(xiàn)及之后快速爆發(fā),得益于功率提高后激光設(shè)備加工效率的顯著提升,切割工藝也隨著功率提高而出現(xiàn)變革,進(jìn)一步提升了客戶的效益。但2019年萬瓦出現(xiàn)了一點(diǎn)下降勢頭,這是為什么呢?實(shí)際上萬瓦設(shè)備的客戶群體并不寬廣,有這方面需求的客戶一般都是從事加工行業(yè)時間非常長的、對產(chǎn)能要求非常高的,否則他也沒必要去買萬瓦以上的設(shè)備。當(dāng)2017年、2018年這部分客戶被積壓了許久的大功率需求被瞬間滿足之后,自然就出現(xiàn)了功率回歸。當(dāng)然未來功率還會繼續(xù)提高,但客戶的培育是一個漫長的過程?！?/span>

簡單來說,領(lǐng)創(chuàng)激光在大功率市場有著較高的認(rèn)可度,但現(xiàn)階段新增的客戶更多需要中小功率設(shè)備,這類群體對領(lǐng)創(chuàng)的認(rèn)知度不太高。面對這樣的局面,領(lǐng)創(chuàng)激光將在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上做出調(diào)整,著力提高中低功率設(shè)備的性價比。據(jù)OFweek激光網(wǎng)了解,領(lǐng)創(chuàng)激光成立于2010年,一直致力研發(fā)面向中高端市場的中高功率、中大幅面產(chǎn)品。如前文所提,領(lǐng)創(chuàng)激光認(rèn)為當(dāng)前市場競爭的主體在6000W,萬瓦設(shè)備是小眾市場,加上疫情造成的影響,領(lǐng)創(chuàng)將對產(chǎn)品的功率和幅面做出調(diào)整,進(jìn)一步提升中低功率、中小幅面設(shè)備的比重。

貼牌生產(chǎn)帶來嚴(yán)重同質(zhì)化 要做最實(shí)惠而不做最優(yōu)惠

實(shí)際上,隨著激光切割機(jī)行業(yè)的門檻降低,中低功率市場出現(xiàn)非常嚴(yán)重的同質(zhì)化現(xiàn)象。對此陳智宏也發(fā)表了自己的看法。他認(rèn)為:“現(xiàn)在很多時候不是先談產(chǎn)品性能,而是先談價格,1千瓦的多少錢,2千瓦的多少錢,3千瓦的多少錢,過分依賴價格競爭就會導(dǎo)致廠家對降成本產(chǎn)生巨大需求。不少廠家發(fā)現(xiàn)在外面貼牌生產(chǎn)比自己設(shè)計、生產(chǎn)的成本低得多,于是大量的廠家開始貼牌,這已經(jīng)成了行業(yè)潛規(guī)則。這導(dǎo)致一個什么現(xiàn)象呢?貼牌廠家的生意越來越好,但不同品牌的設(shè)備實(shí)際上卻都是同一種機(jī)床,那還談什么產(chǎn)品優(yōu)勢?大家都是一樣的東西,那就只能比價格了。”

據(jù)了解,在業(yè)內(nèi)耕耘時間較長的企業(yè)(包括大族、奔騰、領(lǐng)創(chuàng)、華工等),他們都有著強(qiáng)大的機(jī)械設(shè)計團(tuán)隊(duì)來保障產(chǎn)品的穩(wěn)定性,一些老機(jī)床工作十幾年依然堅固如初。但隨著低質(zhì)產(chǎn)品涌入市場,一些設(shè)備的生命周期只有2-3年,讓原本的行業(yè)“變了味”,出現(xiàn)了類似“快消品”的營銷模式。陳智宏認(rèn)為:雖然隨著技術(shù)發(fā)展,設(shè)備需要更新?lián)Q代,但如果不停地讓客戶追加投資,會讓客戶成本變得非常高。最終設(shè)備廠家不賺錢,用戶實(shí)際上也賺不到錢。因此我們針對中低功率市場的經(jīng)營理念是:在保證品質(zhì)的基礎(chǔ)上提升性價比,給客戶最實(shí)惠的,而不一定是最優(yōu)惠的產(chǎn)品?！?/span>

陳智宏認(rèn)為,激光切割機(jī)的設(shè)計理念主要就是在穩(wěn)定和效率之間做出取舍,二者之間存在一定的沖突,確保穩(wěn)定就得犧牲效率,提高效率穩(wěn)定性就會降低。他表示:“現(xiàn)階段中國市場普遍在追求效率,但長遠(yuǎn)來看不論是廠商還是用戶,最終都會達(dá)成共識--追求穩(wěn)定。因此,領(lǐng)創(chuàng)在穩(wěn)定和效率之間優(yōu)先考慮穩(wěn)定,這涉及到客戶的長期使用成本,也是客戶的根本利益所在,所以我們更關(guān)注。

提前進(jìn)行智能化布局 與Prima Power優(yōu)勢互補(bǔ)

盡管領(lǐng)創(chuàng)激光現(xiàn)階段會對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)做出調(diào)整,但長遠(yuǎn)來看無人化、智能化仍是不變的趨勢。2018年領(lǐng)創(chuàng)激光與Prima Power達(dá)成戰(zhàn)略合作,正是為這一趨勢積蓄力量。Prima Power是意大利激光行業(yè)的翹楚,在自動化、三維加工的高端市場處于全球領(lǐng)先甚至是壟斷的地位;而領(lǐng)創(chuàng)激光則在二維機(jī)床的機(jī)械設(shè)計和技術(shù)集成上有著巨大的優(yōu)勢。

領(lǐng)創(chuàng)激光與Prima Power的合作,一方面有助于Prima Power開展中國業(yè)務(wù),也有助于領(lǐng)創(chuàng)產(chǎn)品走向世界;更重要的方面在于雙方技術(shù)互補(bǔ),能夠針對中國市場未來的發(fā)展開發(fā)出更適合中國用戶的自動化、智能化、多功能一體化產(chǎn)品線。陳智宏透露說:“今年下半年我們的多功能智能化產(chǎn)品就能和大家見面。”

成為世界智能激光領(lǐng)域的風(fēng)向標(biāo),做世界激光產(chǎn)業(yè)領(lǐng)跑者,讓激光科技改變?nèi)祟惿?是領(lǐng)創(chuàng)激光的全球使命。領(lǐng)創(chuàng)激光堅信,領(lǐng)創(chuàng)激光設(shè)備將在智能化的大潮中閃耀綻放!

"疫情發(fā)生至今，我們堅持不裁員、不降薪。因?yàn)檫@一次，我們有底氣！”4月17日，廣東大族粵銘激光集團(tuán)股份有限公司（以下簡稱“大族粵銘”）執(zhí)行董事兼總經(jīng)理卓勁松對記者說。

圖為卓勁松

面對記者的采訪，回想2008年那場金融危機(jī)，這位在商海馳騁近二十年的企業(yè)家頗為感慨。那一年，他不得不采取裁員減薪的方式挽救企業(yè)，“當(dāng)時，我含淚把被辭退的員工一位位送走，我和他們說，是我能力不夠，讓你們失望了。如果公司情況有好轉(zhuǎn)，我一定會把他們都請回來?！弊縿潘烧f。

也正是那一次，他暗暗對自己說，有生之年絕不讓公司再發(fā)生裁員情況。

“信心比黃金重要”

“感謝東莞市政府和松山湖管委會的大力支持，如果沒有政府的幫扶，我們不可能這么順利復(fù)工?！弊縿潘蓪τ浾哒f。大族粵銘激光集團(tuán)是松山湖第一批復(fù)工的企業(yè)，復(fù)工之初，供應(yīng)鏈上的很多企業(yè)都未及時復(fù)工，在政府的協(xié)調(diào)下，讓大族粵銘解決了原材料供應(yīng)的難題。

激光切割機(jī)生產(chǎn)車間

作為中國激光設(shè)備產(chǎn)業(yè)的拓荒者、中國第一批激光設(shè)備制造商，2001年，卓勁松與伙伴合伙投資了70多萬元，在東莞萬江成立東莞市粵銘激光技術(shù)有限公司，后于2011年在松山湖購買土地，并于2013年建成大族粵銘激光集團(tuán)東莞松山湖生產(chǎn)基地，竣工當(dāng)年遷至松山湖。

2008年，風(fēng)驟雨急的金融危機(jī)給卓勁松著實(shí)上了一課。據(jù)他回憶，當(dāng)時，粵銘激光的銷售網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)遍布全球87個國家和地區(qū)。2008年9月，公司每天還能接到40多臺激光設(shè)備的訂單，但國慶長假一過，每天就只有寥寥的兩三臺訂單。卓勁松為此不得不裁掉了一些企業(yè)員工，減少危機(jī)對企業(yè)的沖擊。

這一次挫折，讓他開始重新審視企業(yè)的發(fā)展思路和路徑，也促使他最終決定接受亞洲最大、全球排名第二的激光設(shè)備上市公司——大族激光的入股收購邀請。2009年，粵銘激光與大族激光正式強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。

自2001年至今，卓勁松花費(fèi)了近20年時間，將“粵銘激光集團(tuán)”這個南粵大地上的民族品牌打造成為全球激光裝備制造領(lǐng)域的佼佼者。

“人們常說，人生不能輸在起跑線上，我認(rèn)為是不對的，人生是場馬拉松，跑馬拉松是不會有人搶跑的?！睂τ谶@次疫情，卓勁松的觀點(diǎn)是信心比黃金重要，堅持到最后就是勝利者。對卓勁松來說，這次疫情對企業(yè)來說是很好的轉(zhuǎn)折點(diǎn)?！叭松荒茌斣谵D(zhuǎn)折點(diǎn)，轉(zhuǎn)錯一次過三年，連續(xù)三個彎錯了，十年就過去了?！弊縿潘烧f，疫情可以逼著企業(yè)做些改變，企業(yè)的逆勢轉(zhuǎn)型都是被逼出來的。

布局新市場

“疫情對公司運(yùn)營確實(shí)產(chǎn)生了一些影響。”卓勁松說?！罢碚f，今年3月的產(chǎn)值應(yīng)該能超過人民幣6千萬元，但現(xiàn)在只有不到5千萬元?！惫驹居?成左右的訂單來自海外市場，現(xiàn)在基本全部轉(zhuǎn)為內(nèi)銷。

盡管產(chǎn)值沒達(dá)到預(yù)期，但卓勁松估計，公司一季度與去年相比基本持平。這得益于企業(yè)2019年以來的一系列布局。

“我們過去只聚焦于制鞋、制衣、家具、汽車內(nèi)飾、照明、食品、藥品、廣告、禮品、包裝等十大傳統(tǒng)行業(yè)，自2019年開始，逐漸擴(kuò)大到新能源汽車、船舶制造、3C消費(fèi)電子、新基建、工程機(jī)械、礦山機(jī)械等新興行業(yè)?！弊縿潘烧f。

去年，大族粵銘新成立了3C消費(fèi)電子事業(yè)部?！半S著5G時代的到來，我們判斷5G時代的新基建和3C周邊產(chǎn)品未來會成為珠江三角洲最熱門的產(chǎn)業(yè)之一，因此加大了針對這個領(lǐng)域設(shè)備的研發(fā)投入，至今推出了很多新的產(chǎn)品，未來3年會成為大族粵銘激光集團(tuán)新的利潤增長點(diǎn)?！弊縿潘烧f。

HCM3015C-DF-A 安全氣囊激光切割機(jī)

此外，今年初，該公司研發(fā)的針對汽車安全氣囊生產(chǎn)的大型雙頭異步激光切割機(jī)組，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，一臺套設(shè)備銷售價格便接近1000萬元人民幣，也為公司的業(yè)績和利潤做出了杰出的貢獻(xiàn)。

第三代HL-N95KN95A全自動折疊口罩機(jī)

為積極響應(yīng)政府對疫情防控的號召，卓勁松透露，對于時下最熱門的全自動N95/KN95口罩生產(chǎn)線，大族粵銘也于今年2月便開始展開技術(shù)立項(xiàng)工作，項(xiàng)目組的全體技術(shù)人員歷經(jīng)近60天的日夜奮戰(zhàn)，技術(shù)上取得了重大突破，自4月1日起，每分鐘可以生產(chǎn)45片口罩的第三代HL-N95/KN95A全自動折疊口罩智能生產(chǎn)線，正式面向全球接受生產(chǎn)資質(zhì)企業(yè)的預(yù)訂。

據(jù)卓勁松介紹，從2011年開始，大族粵銘激光集團(tuán)每年的研發(fā)費(fèi)用都會占到總銷售額的10%以上?，F(xiàn)在，大族粵銘激光集團(tuán)除了在廣東東莞、江蘇蘇州、江蘇徐州三地設(shè)立大型生產(chǎn)基地以外，還在上海、深圳兩地分別設(shè)立了激光應(yīng)用和電控技術(shù)研究所，并與暨南大學(xué)、華中理工大學(xué)等高校和科研機(jī)構(gòu)建立起緊密的產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系。如今，技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)成為集團(tuán)數(shù)量最龐大的團(tuán)隊(duì)之一，占企業(yè)員工總數(shù)的五分之一，僅次于客服團(tuán)隊(duì)。