本报4月16日讯(记者 张振男 杨丽宁 通讯员 王磊斌)15日,泰山学院微纳光电技术与智能应用实验室实现重大突破:由高志刚博士团队自主研发的全自动光纤拉锥机完成中试,器件成功率超95%,正式具备量产条件。该设备突破了国内光纤无源器件自动化制备的技术瓶颈,实现光通信装备制造自主可控。
如果把互联网比作一张巨大的交通网,光纤就是支撑信息高速流转的“超级高速公路”。小到宽带、手机信号,大到人工智能算力传输,都依赖这些路。
“光分路器”“耦合器”等装置,就像高速公路上的“立交枢纽”,让信息流有序地分岔、汇合。高志刚团队的研究成果,就是研发出了制造这些“枢纽”的“智能机器人”。
光纤有多细?成年人的头发丝直径约60至90微米,而高志刚团队操作的标准通信光纤直径仅为125微米,堪称“龙须”。“各种‘枢纽’的作用就像给‘龙须光纤’做精密整形手术。”高志刚解释,“比如把光纤精准拉伸到几微米甚至亚微米级别,或者把多根熔在一起,以实现相应通信需求。”
以往,这项“精细活”靠半自动光纤拉锥机和人工在显微镜下操作,技术、产量、质量都有不足。高志刚团队要挑战的,就是造出一台“全自动”机器,让“手艺活”变成“标准化生产”。
从“半自动”到“全自动”,要攻克机器视觉对芯、精密运动控制、在线光谱闭环检测等一系列高端光机电一体化技术,属于典型的“卡脖子”高端装备技术难题。“这需要物理学、光学、精密机械、电子信息等多个学科联合攻关。”高志刚说。
令人惊喜的是,突破这一难题的关键伙伴,就在“家门口”——位于泰安高新区的山东凯普乐光电科技有限公司。该公司曾是全球半自动光纤拉锥机出货量最大的企业之一。
针对产业痛点,双方联手破局。经过一年半时间,首台全自动光纤拉锥机样机于2023年问世。
这台机器操作极简,熟练工几乎可无缝上手,培训周期比以往大幅缩短;质量稳定,制造出的器件一致性和稳定性极高;效率倍增,单机产能轻松超越人工操作的日产极限。
“从早年引进国外设备进行技术消化吸收,到今天实现自主研发并产业化,我们突破了高端全自动拉锥装备进口依赖与技术瓶颈。”山东凯普乐光电科技有限公司总经理孙伟说。2025年,这家公司入选了国家级科技型中小企业。
在科研突破的同时,高志刚将企业需求带回课堂,带领本科生和联合培养研究生深度参与研究。
细如发丝的光纤,架起了科技创新与产业升级的桥梁,闯出了国产设备突围的新路。如今,这项“泰山制造”的全自动设备,正在为中国光纤通信的高速路网,建设起更加四通八达的“中国立交桥”。 |