谈及圆柱电池，不少人第一时间想到的必是特斯拉，这其中一部分原因是因早年一篇名为“7000多节‘5号’电池拼成的特斯拉”的文章在各大资讯平台上疯传，该文将18650圆柱电池故意改为5号电池，用此噱头吸引了大批阅读量和传播量。特斯拉作为全球最知名的电动汽车品牌，因其至今一直沿用圆柱电池作为驱动电源，所以大众潜意识中已将圆柱电池与特斯拉联系在一起。

电动汽车常称新能源汽车，是当下最为火爆的热词。在国家推行的鼓励政策、消费者习惯变化、技术改进等各个因素共同作用下，新能源汽车的全面普及已是大势所趋，而随着新能源汽车市场需求缺口的打开，能源紧缺和全球环等保问题也直接推动了动力电池产业的高速发展。 动力电池作为纯电动汽车的唯一驱动元件，安全性是最大问题，因此，高品质的动力电池产品是新能源车企对下游动力电池制造和加工企业的唯一也是终极要求。

动力电池根据形态可以分为圆柱、软包、方形三类，而圆柱电池凭借超30年的商业化程度，工艺和自动化水平已非常成熟，生产良率高，加上自身能量密度高、一致性高、PACK成组后稳定性高、循环性能优越、可快速充放电、输出功率大等优势保证了其安装在车内后具有更高的安全性。这也是特斯拉选择它的重要原因之一。

联赢激光一直专注激光焊接自动化成套设备在新能源动力电池及储能行业中的应用，其中包括有方壳电芯、方壳模组及PACK，软包电芯、软包模组及PACK，圆柱电芯、圆柱模组及PACK，燃料电池双极板、电堆绑带焊接等。公司是国内电池制造装备行业领先企业之一，拥有激光摆动焊接技术、多波长复合焊接技术、多波长摆动复合焊接技术等大量动力电池激光焊接加工先进技术，已与宁德时代、比亚迪、国轩高科、欣旺达、亿纬锂能等知名厂商建立了长期稳定的合作关系。 动力电池生产工艺流程可以分为电芯制造、电芯装配、电池检测和电池组装四大环节。由于动力电池生产过程的工序复杂性、材料特殊性与多元性、工艺参数敏感性与高标准，智能制造装备是动力电池生产流程中的必要装备。

随着市场对高品质电芯需求的增长，迫使动力电池生产厂商采用大规模高程度的自动化生产模式，国产动力电池生产设备的技术精度、自动化程度大幅提高。以下是联赢激光18650电池模组自动化装配线案例：

18650电池模组自动化装配线

01 整线工艺流程

02 模块组装工艺流程

03 设备介绍

联赢激光18650电池模组自动化装配线系统集成，包含自动来料、电芯分选、智能仓储、模组装配、模组焊接、CCD焊后检测等工序，自动化程度高，其中镍片与电芯采用可翻转机构设计，实现模组双面高速焊接，工作效率高。产线各单元采用模块化设计，可独立工作，产线集成联赢激光自主研发的MES系统，可实现对整个生产过程进行实时监控管理与数据采集并实现产品信息的全面可追溯。本产线可兼容不同厂商的电芯、模组、产能／效率＝15000Pcs／h（电芯）、激光焊接速度18－24点／s。

04 客户现场安装调试

联赢激光是专业的精密激光焊接设备及自动化解决方案供应商，经过十多年的发展，公司积累了大量核心知识产权和专利技术，其中包括激光能量控制技术、多波长激光同轴复合焊接技术、蓝光激光器焊接技术、实时图像处理技术、智能产线信息化管理和工业云平台技术、焊接激光加工工艺技术、自动化系统设计技术、激光光学系统开发技术等。公司为动力电池、汽车零部件、3C电子等下游客户定制开发了大量智能制造解决方案，助力智能制造行业与相关技术向多元业化发展。

近日，厦门大学电子科学与技术学院罗正钱教授课题组在可见光超快光纤激光研究中取得重要进展，相关成果以“Towards visible-wavelength passively mode-locked lasers in all-fibre format”为题发表在国际光电子学权威期刊《Light: Science & Applications》（Light: Science & Applications 9:61,2020）上。

　　相比价格昂贵/体积庞大的钛宝石飞秒激光器，锁模皮秒/飞秒光纤激光器具有小型化、光束质量好、稳定性佳、低成本且免维护等优点，在激光材料加工、国防军事、生物医学、精密测量、生物光子学、超快光谱学、光通信、科学研究等重要领域有着广泛的应用。然而，目前被动锁模光纤激光器工作波段仍主要局限在近红外1-2 μm光谱区域，在可见光波段（380-760 nm）却几乎未有进展。如何实现可见光被动锁模光纤激光器，直接产生小型化、低成本且高性能的可见光超快激光，是一直困扰超快激光研究领域的一个难题。在这项研究中，罗正钱教授课题组通过数值求解金兹伯格-朗道方程，发现耗散孤子谐振机制利于可见光波段超大色散光纤腔被动锁模脉冲的稳定建立(如图1)。

　　图1.可见光被动锁模光纤激光器的数值模拟结果。（a）脉冲演化；（b）相应的光谱演化；（c）脉冲时域波形（实线）和相应的频率啁啾（虚线）；（d）锁模激光光谱

　　基于数值模拟的结果，课题组采用Pr/Yb共掺ZBLAN光纤作为可见光增益介质，利用非线性放大环镜作为锁模器，首次实验实现了小型化可见光被动锁模光纤激光器，获得锁模中心波长为635 nm（红光）的皮秒脉冲激光（见图2）。该研究成果是在可见光范围内向小型化超快光纤激光器迈出的重要一步。将为可见光超快光纤激光在精密光谱学、生物医学、显微成像、光通信、科学研究等领域的应用奠定基础，具有很好的研究潜力和应用价值。

　　图2.(a)可见光全光纤被动锁模激光器的实验装置图，(b-e)在93 mW泵浦功率下锁模光纤激光器的输出特性

　　厦门大学为该论文的第一署名单位，电子科学与技术学院博士研究生邹金海为论文第一作者，罗正钱教授为论文通讯作者。该研究受到国家自然科学基金、军委装备预研基金、福建省杰出青年基金、福建省特支‘双百’青年拔尖人才项目以及厦门大学南强青年拔尖人才项目的支持。

　　在抗击新冠疫情的战役中,检测试剂盒一直发挥着关键作用,为有效遏制疫情的蔓延,尽早发现确诊病例,新冠肺炎(2019-nCoV)IgM/IgG抗体检测试剂盒(胶体金法)等POCT即时检验(point-of-care testing)类检测试剂卡已被广泛使用。

　　随着广大企业的开始逐渐复工,新冠肺炎(2019-nCoV)IgM/IgG抗体检测试剂盒需求量也不断增多。国内具备生产新冠肺炎(2019-nCoV)IgM/IgG抗体检测试剂盒能力的POCT类企业订单显著飙升。如何快速安全生产生产产品并及时交付市场使用,是这类企业急需解决的问题。

　　在POCT类检测试剂卡的生产环节中,唯一的UDI标识和定制化需求是生产环节中不可或缺的部分,也是部分企业生产的薄弱环节。许多人会想到用激光蚀刻UDI标识。如何在POCT类产品上高效实现激光无油墨打印呢?

　　01为什么要采用激光打标?

　　POCT测定试剂卡主要原料是高分子材料(PVC、PP、ABS、HIPS等)。这些材料一般具有以下特点:

　　(1)具有良好的物理力学性能、化学稳定性;

　　(2)来源丰富、价格低廉,适合制成一次性医疗用品;

　　(3)加工方便、制造成本低,适合多种成型方式,便于加工成复杂的形状和开发新产品。

　　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产生坯体使塑料发泡,从而让激光作用部分的塑料颜色与非作用区出现色差而形成标识,相比油墨印刷,其标识效果更好,生产效率更高。

　　02激光器的选择和作用机理

　　医疗器械唯一标识UDI(Unique Device Identification)是产品供应链中的唯一“身份证”,通常会用QR、DM、CODE46和CODE16K等变量码或定制码作为唯一标识。这类标识对印刷的清晰度和精度要求高,且为一物一码,对数据管理有着重要作用。

　　(瑞丰恒紫外固体激光器在POCT核酸检测试剂卡的标记)

　　激光在高分子材料标记中能够起到关键作用,通过不同固体激光器工艺调试将激光作用在PVC、PP、ABS、HIPS等高分子材料上产生不同的物理和化学变化,通过产生色差提升标识的对比度,从而大大提高标记清晰度和精度。

　　03瑞丰恒紫外激光器在医疗器械的应用

　　作为波长355nm专为高分子材料标记量身打造的高能固体激光器,瑞丰恒的Expert Ⅱ 355nm 紫外激光器已应用于POCT核酸检测试剂卡的标记中。

　　瑞丰恒Expert Ⅱ 355nm 紫外激光器重复频率覆盖范围宽(单脉冲至200kHz),可被材料较好的吸收,且对材料破坏性小,无菌0污染,标识码永不脱落,字迹清晰易辨识,助力核酸测试剂卡的防伪及全程溯源,很适合对精度有较高要求的医疗器械等的表面打标。

　　同时其拥有优越的光束质量(M2<1.2),在所有频率范围内都严格保证;脉冲宽度<20ns@30k,加工时热影响区域很小,并且支持数字智能电源控制,操作简单,上手成本低,能够满足企业快速投产的试剂盒生产需求。

　　带有高精度、高清晰度UID标识的POCT类检测试剂卡,将成为厂商产品的有效竞争力。高质量的UID标识,不仅能有效帮助消费者鉴别假冒伪劣产品,更能帮助企业面对试剂盒出海的审核压力,大大提高产品出海的效率。

4月24日，中核集团原子能院核物理所强流粒子束与激光研究室自主研制的便携式核材料激光甄别仪（样机）顺利完成应用验证，成功从标准样品、矿石等测试材料中快速识别出燃料铀、矿石铀等含铀材料。该装备是国内首台用于核材料甄别的激光等离子体光谱应用装备，与传统核安保取证手段相比，可将检测时间从数小时缩短至十秒以内，指标与国外同类装置相当。

氧化铀核燃料芯块的光谱识别图

便携式核材料激光甄别仪采用激光光谱技术实现对核材料的识别，利用激光激发待测物的等离子体光谱，从中识别铀、钚等目标元素的特征谱线，实现含铀、含钚核材料的快速甄别，在不明物质识别、核安保取证、辐射安保、物矿探测等领域具有广泛应用前景。

装置实验室应用验证现场

便携式核材料激光甄别仪采用背负式结构，可兼顾实验室环境和外场测试对核安保装备的需求，是原子能院继气溶胶颗粒物成分LIPS（激光诱导等离子体光谱）连续监测装置后，又一款投入应用验证的激光等离子体光谱应用装备，充分展示了激光光谱技术立足于核工业需求、服务于核工业发展的应用潜力。

近日，北京大学信息科学技术学院电子学系、区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室彭超副教授课题组与美国麻省理工学院物理学系马林·索尔贾希克教授、宾夕法尼亚大学物理与天文学系甄博助理教授合作，从拓扑光子学视角提出一种在单层硅基板上不依靠反射镜而实现定向辐射的新方法。相关研究成果《拓扑保护的单向导模共振态观测》日前在线发表于《自然》。

单向辐射作为实现大规模光子集成和光子芯片的关键技术之一，广泛应用于高性能光栅耦合器、高能效激光器及激光雷达光学天线等，目前大多通过分布式布拉格光栅反射镜、金属反射镜等镜面反射实现。然而，片上集成时，反射镜不仅体积大、结构复杂、加工难度高，还会引入额外的损耗和色散。

针对这一集成光子器件研究中亟待解决的关键问题，彭超等人从拓扑荷操控出发，在光子晶体平板中实现了单向辐射的特殊谐振态，即单侧辐射导模共振态，在一维光子晶体中通过倾斜侧壁同时破缺结构垂直对称性和面内对称性，使体系中连续区束缚态所携带的整数拓扑荷分裂为一对半整数拓扑荷，并在平板上、下两侧表面产生大小不等的辐射。

此时，维持对称性破缺，通过调控参数将一侧表面的成对半整数拓扑荷重新合并成整数拓扑荷，形成不依赖镜面仅朝一个表面辐射能量的UGR态。联合课题组利用自主发展的倾斜刻蚀工艺制备样品，实验上观测到非对称辐射比高达27.7dB；这就意味着超过99.8%的光子能量朝一侧定向辐射，较传统设计提高了1~2个数量级，从而有力证明了单向辐射导模共振态的有效性和优越性。该技术有望显著降低片上光端口的插入损耗，大幅推动高密度光互连和光子芯片技术的发展。