范滇元院士：激光技术只有向“高端”和“智能”发展，才能走出低价竞争怪圈
发布时间：2022-01-04
▲中国工程院院士 范滇元
激光制造商情：范院士，您好！很高兴您能接受我们《激光制造商情》的采访。您是从事大型激光装置研制的核心人物之一，请问大型激光装置是一个什么样的概念，它在行业的地位和作用如何？
范院士：所称“大型激光装置”是特指用于“激光核聚变”研究的一类大口径多链路高功率激光系统。不是单台激光器，而是包括激光振荡器光源、可编程时间空间整形器、多级多程放大器系列、高效三倍频频率变换器以及像传递真空空间滤波器系统、自适应光学波前校正系统、光路自动准直系统、激光参数测量系统和激光能源系统等组成的超大规模激光工程装置。长脉冲（≈5纳秒）激光脉冲能量达到百万焦耳量级；短脉冲（皮秒）激光能量达千焦耳量级。
这一层次的激光光学装置已步入“大科学工程”。不仅对前沿科学研究有重要的科学意义，而且对高功率激光工程技术发展有重大推动和引领作用。
激光制造商情：多年来您在激光高功率领域取得了很多研究成果，特别是中国“神光”系列巨型激光器研制成功，成为世界仅有的几个国家拥有者之一，此高科技产品的诞生，对激光产业的发展带来哪些实惠和意义？
范院士：所谓“核聚变”，形象地讲就是类似于氢弹爆炸的反应，而“激光核聚变”就是要把高强度激光作为驱动源，用来在实验室中引发微型核聚变反应。它对于激光脉冲的时间、空间、光谱、能量和功率等提出了前所未有的、极为苛刻的要求。在“需求”和“问题”的强烈剌激下，国内外历经五十多年的努力探索，极大地推动了高功率激光科学技术的创新发展。
主要体现在以下两方面：一是解决了有效获取激光束的“数量”（超高能量和功率）和精确调控激光束的“质量”（包括脉冲时间波形、近场和远场光束空间分布、光谱和色散等）的创新技术、方法和方案。二是，激光和光学制造产业的“能级”和档次，得到实质性的提升。诸如：四大光学材料（激光玻璃、光学玻璃、熔石英和KDP和KD*P晶体）高质量、超大尺度、高一致性的熔炼和生长工艺的开发和成熟；大口径光学元件的研磨工艺和检测设备的开发和成熟，可达到1/10波长面形精度、亚nm粗糙度、近衍射极限非球面透镜；国际领先的高负载偏振膜的制备和检测等。对光学制造产业发挥了引领和示范作用。
激光制造商情：近年来国内激光技术发展迅速，市面上已存在多品种、多款式的高功率激光器，特别是30千瓦激光切割机的上市，震惊了行业，请谈谈该领域的市场需求和发展潜力。
范院士：大口径管材、高厚板材的切割、焊接等是重工业制造的必需，对航空、舰船、交通、海上风电、海洋交通等等有广阔的市场需求和发展潜力，也是激光产业做大做强的标志之一。30千瓦还只是一个台阶，还有更高层次的台阶等待进一步开发和应用。
激光制造商情：2020年一场突发新冠肺炎疫情，给企业生产经营带来了不小的冲击，导致不少企业生存难、发展难……。而我国激光产业虽然遭受疫情肆劫，但行业发展一路看好，特别是激光上市企业，不但沒有击垮，反而各自活出了自已的精彩。您是如何看待这个问题的？
范院士：首先，这是我国抗疫胜利经济率先复苏的大气候所致，是各行各业具有的共性。其次，对激光产业来说，还得益于国内市场需求旺盛。“中国制造2025”规划提供了市场需求导向，而近年激光装备自主率大幅提高、价格明显下降，为广大中小企业用户提供了购买的可行性。从而导致上述“逆境增收”现象。
激光制造商情：请谈谈您对我国激光产业后期发展的展望和预期。
范院士：第一，从技术方向：要向“高端”和“智能”发展。
从当前中低端技术为主走向高端技术，是必要和必由的发展之路。也是走出低价竞争怪圈，从“做大”走向“做强”的必由之路。
智能化是重要机遇，但多半还是仃留在口头上和形式上（尽管我们已经把“激光先进制造”都改称为“激光智能制造”了），我们要切实把人工智能、机器学习贯彻到激光产业的产品设计、制造和应用的全流程、全生命周期中。
第二，从市场方向：要产业链均衡发展、自主可控、并创造需求开拓新市场
注意激光光源、加工装备、关键元器件完整的产业链均衡发展。
国内万瓦级激光光纤材料、LD泵浦源芯片和封装以及配套元器件等已达到应用要求，且技术自主可控。企业采购重心可转移至国内，我国激光产业迎来新的发展机遇。
产学研深度结合，不仅要遵循需求导向，还要开发和扶植新技术，创造需求，开拓新市场。例如，可考虑冲击强化技术和推广应用；以及结构光（OAM光、径向偏振光、光强旋转光）的发展应用。
激光制造商情：“红光奖”被业界誉为激光行业的“奥斯卡奖”，自2018年创办以来受到行业人士热捧。2021年红光奖设置12大奖项，共收到115家企业170多项产品参赛，比上届增加近一倍，您怎么看待“红光奖”受行业内关注？您觉得设立“红光奖”对中国激光发展有什么意义？
范院士：设立“红光奖”，具有双重导向作用：对激光企业来说，引导产品研发方向；对用户来说，则是引导产品选购意向。对激光产业发展具有“双赢”的促进作用。
为此，“红光奖”的评议要做到两条：第一，评议要公开、公平、公正；第二，评议获奖的产品和企业确实是较为优秀的，评议结果具有公信力。
近几年的评奖活动基本上满足上述要求，从而受到越来越多的关注和支持。还需听取各方意见，不断改进提高，把红光奖办得更好。
来源：《激光制造商情》
