飛瓴光電榮獲2024年度中國光谷3551創(chuàng )業(yè)大賽全球總決賽二等獎丨面向國家戰略需求，推動(dòng)特種光纖應用場(chǎng)景升級

  ICC訊 2025年1月14日舉行的中國光谷人才發(fā)展大會(huì )上，飛瓴光電憑借《特種摻雜石英關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化》榮獲了2024年度中國光谷3551國際創(chuàng )業(yè)大賽全球總決賽二等獎。這一榮譽(yù)的背后，是飛瓴光電創(chuàng )始人童維軍教授及其團隊不懈的努力和追求。本次大賽特等獎是由華中科技大學(xué)陳紅教授《來(lái)源于臨床科學(xué)家的干細胞治療脊髓疾病的解決方案》榮獲，一等獎分別由武漢大學(xué)沈吟教授《創(chuàng )新性恢復盲人視覺(jué)功能的光遺傳學(xué)基因療法》和北京閃動(dòng)體育《基于閃動(dòng)業(yè)務(wù)研發(fā)的AI運動(dòng)全棧解決方案》榮獲;飛瓴光電是本年度唯一代表光電子信息領(lǐng)域獲獎企業(yè)項目。

發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，創(chuàng )新是第一動(dòng)力

  國家重大工程迫切需要極端環(huán)境耐受型光學(xué)材料和特種光纖，然而，傳統光纖通信窗口材料和摻Ge通信光纖在輻照、深紫外、強激光、2μm波段傳輸、強電磁、高溫極寒等極端工業(yè)應用場(chǎng)景中存在金屬雜質(zhì)熱損毀、非線(xiàn)性效應光致?lián)p毀、多光子/雪崩電離導致的波導結構破壞等問(wèn)題?；谕ㄐ殴饫w波導設計和線(xiàn)纜功能梯度材料設計，特種光纖的研發(fā)重點(diǎn)在于解決行業(yè)共性問(wèn)題，其中合成石英非金屬元素摻雜特種光纖技術(shù)成為關(guān)鍵，尤其是OH、F、Cl、P、B等非金屬元素含量的精準控制。而特種光纖行業(yè)的上游材料核心技術(shù)一直是我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的短板，價(jià)格昂貴，且技術(shù)受制于人。因此，童維軍教授和團隊決心帶領(lǐng)團隊攻克這一技術(shù)難題，為特種光纖全產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化提供可靠的原材料保障。在創(chuàng )業(yè)之初公司快速組建了職能角色互補的技術(shù)與管理團隊，完成了兩年多職業(yè)經(jīng)理人的培訓及崗位勝任力的評估。公司現有110人，研發(fā)人員超35%，碩博比例占30%,核心技術(shù)和管理團隊均有碩博學(xué)歷或海外教育工作經(jīng)歷。經(jīng)省科技廳牽引公司與武漢工程大學(xué)等高校緊密合作，共同組建科研團隊。并在2024年5月舉行的中國光谷3551國際創(chuàng )業(yè)大賽高校成果轉化場(chǎng)斬獲第一名佳績(jì)。

  憑借自主研發(fā)實(shí)力，童維軍教授用一年半的時(shí)間就完成了從常壓微波等離子體概念機理認知到各類(lèi)氣體蒸汽等離子體火炬穩定調教，再到工藝平臺制備代表性產(chǎn)品完成客戶(hù)端驗證的三步走，成功實(shí)現了兩項關(guān)鍵裝備的國產(chǎn)化：一是適用于石英材料熱加工的常壓微波等離子體熱處理平臺;二是常壓微波等離子體外沉積裝備平臺，該平臺集成了微波等離子體激發(fā)、機械及控制系統。依托這兩大自主研發(fā)的裝備平臺，進(jìn)一步掌握了兩大核心技術(shù)：一是常壓微波等離子體石英熱加工技術(shù)。該技術(shù)摒棄了危險氣體氫的使用，無(wú)需建設供氫設施，且預制棒中的羥基含量極低，無(wú)需脫氫處理，同時(shí)減少了氯氣的使用，具有環(huán)境友好性和高能量轉化效率，相較于傳統電感線(xiàn)圈加熱方式，微波能量轉化效率超過(guò)90%;二是非金屬元素摻雜技術(shù)。該技術(shù)能夠直接制備出玻璃態(tài)的光纖預制棒，省去了脫羥處理和燒結玻璃化的步驟，摻雜元素濃度顯著(zhù)提高，摻雜濃度和大棒幾何尺寸等技術(shù)指標已達到國外先進(jìn)產(chǎn)品的性能水平。

  高屋建瓴 久久為功

  飛瓴光電解決“卡脖子”技術(shù)：預制棒制備技術(shù)主要包括MCVD、OVD、VAD水解法氣相沉積技術(shù)、負壓等離子體PCVD管內沉積技術(shù)、德國壟斷的常壓射頻等離子體外部沉積技術(shù)、原俄羅斯科學(xué)院光纖研究中心在實(shí)驗室嘗試過(guò)的千瓦級常壓微波等離子體外部沉積技術(shù)。針對非金屬元素摻雜合成石英制備技術(shù)，OVD、VAD管外水解技術(shù)及MCVD技術(shù)受熱平衡條件限制，非金屬元素摻雜濃度低，且均需二次燒結或熔縮形成預制棒，低粘度非金屬摻雜元素極易二次擴散和揮發(fā)。PCVD技術(shù)雖可精確控制摻雜深度和徑向折射率分布，能制作復雜折射率剖面光纖，但基于超低負壓管內離子體化學(xué)反應和1000℃高溫保溫的昂貴設備，難以制備大芯徑預制棒，高溫二次熔縮也極易導致低粘度非金屬元素的擴散和揮發(fā)。因此，合成石英高摻雜技術(shù)的突破對于特種光纖原材料的進(jìn)口替代和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)至關(guān)重要。公司的技術(shù)優(yōu)勢：常壓微波等離子體外部氣相沉積技術(shù)從化學(xué)動(dòng)力學(xué)原理上突破水解法難以克服Si-F鍵的化學(xué)勢壘，熱動(dòng)力學(xué)原理上解決PCVD等離子體密度低，難以實(shí)現低成本大尺寸、氣相流態(tài)場(chǎng)管內法難自由調控等問(wèn)題，一步法制備預制棒有效抑制傳統二步法所需高溫燒結或熔縮導致的非金屬元素二次揮發(fā)與擴散。所選用微波頻段和方型波導傳輸更適合化學(xué)反應和電磁場(chǎng)的有效約束，相對開(kāi)放系統的射頻等離子體技術(shù)，微波等離子體可有效提高同等尺寸火炬的電離密度并極大降低能耗，多路微波耦合技術(shù)突破了原俄羅斯千瓦級微波輸入總量，具備規?；a(chǎn)能力。

  飛瓴光電聚焦常壓微波等離子體制備深摻非金屬元素合成石英的關(guān)鍵技術(shù)，采用獨創(chuàng )波導耦合技術(shù)路線(xiàn)，研究等離子體流態(tài)場(chǎng)和溫度場(chǎng)、電磁場(chǎng)等科學(xué)問(wèn)題。該技術(shù)解決了等離子體在常壓狀態(tài)的電離態(tài)穩定和化學(xué)反應動(dòng)力學(xué)平衡可控的機理問(wèn)題，平衡了等離子體加熱功能和化學(xué)反應功能對頻段的相互牽制，構建了常壓微波等離子體技術(shù)體系。突破了水解法化學(xué)反應的技術(shù)瓶頸，打造了常壓等離子體外沉積和內沉積元素摻雜石英玻璃的制備工藝平臺，成功實(shí)現了常壓等離子體非金屬元素摻雜技術(shù)。這一技術(shù)突破填補了裝備技術(shù)、制備技術(shù)和關(guān)鍵原材料方面的空白。

  同時(shí)公司總經(jīng)理助理張津博士也是3551光谷人才計劃優(yōu)秀青年人才，經(jīng)過(guò)3年的發(fā)展，公司也于2024年年底完成政府基金和產(chǎn)業(yè)基金的PreA+的盡調，預期投后估值3億元。在政府基金和產(chǎn)業(yè)資本的助推下飛瓴光電將實(shí)現更快的發(fā)展，實(shí)現特種光纖更多場(chǎng)景升級應用。未來(lái)，將通過(guò)功能梯度材料設計、波導設計和摻雜設計，制備高性能非金屬元素摻雜合成石英原材料，推動(dòng)特種光纖在強輻照、強激光、強磁場(chǎng)、高溫極寒等惡劣環(huán)境中的升級應用，為國家重大工程提供重要支撐。