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

  ICC訊 2025年1月14日舉行的中國(guó)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(guó)光谷3551國(guó)際創(chuàng)業(yè)大賽全球總決賽二等獎(jiǎng)。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(tuán)隊(duì)不懈的努力和追求。本次大賽特等獎(jiǎng)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(xì)胞治療脊髓疾病的解決方案》榮獲，一等獎(jiǎng)分別由武漢大學(xué)沈吟教授《創(chuàng)新性恢復(fù)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(yùn)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(jiǎng)企業(yè)項(xiàng)目。

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

  國(guó)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(tǒng)光纖通信窗口材料和摻Ge通信光纖在輻照、深紫外、強(qiáng)激光、2μm波段傳輸、強(qiáng)電磁、高溫極寒等極端工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景中存在金屬雜質(zhì)熱損毀、非線性效應(yīng)光致?lián)p毀、多光子/雪崩電離導(dǎo)致的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)破壞等問(wèn)題?；谕ㄐ殴饫w波導(dǎo)設(shè)計(jì)和線纜功能梯度材料設(shè)計(jì)，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?fù)诫s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(zhǔn)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(guó)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(tuán)隊(duì)決心帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻克這一技術(shù)難題，為特種光纖全產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)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(bǔ)的技術(shù)與管理團(tuán)隊(duì)，完成了兩年多職業(yè)經(jīng)理人的培訓(xùn)及崗位勝任力的評(píng)估。公司現(xiàn)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(tuán)隊(duì)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(tuán)隊(duì)。并在2024年5月舉行的中國(guó)光谷3551國(guó)際創(chuàng)業(yè)大賽高校成果轉(zhuǎn)化場(chǎng)斬獲第一名佳績(jī)。

  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(jī)理認(rèn)知到各類氣體蒸汽等離子體火炬穩(wěn)定調(diào)教，再到工藝平臺(tái)制備代表性產(chǎn)品完成客戶端驗(yàn)證的三步走，成功實(shí)現(xiàn)了兩項(xiàng)關(guān)鍵裝備的國(guó)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(tái);二是常壓微波等離子體外沉積裝備平臺(tái)，該平臺(tái)集成了微波等離子體激發(fā)、機(jī)械及控制系統(tǒng)。依托這兩大自主研發(fā)的裝備平臺(tái)，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(xiǎn)氣體氫的使用，無(wú)需建設(shè)供氫設(shè)施，且預(yù)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(zhuǎn)化效率，相較于傳統(tǒng)電感線圈加熱方式，微波能量轉(zhuǎn)化效率超過(guò)90%;二是非金屬元素?fù)诫s技術(shù)。該技術(shù)能夠直接制備出玻璃態(tài)的光纖預(yù)制棒，省去了脫羥處理和燒結(jié)玻璃化的步驟，摻雜元素濃度顯著提高，摻雜濃度和大棒幾何尺寸等技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到國(guó)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(yù)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(fù)壓等離子體PCVD管內(nèi)沉積技術(shù)、德國(guó)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(yàn)室嘗試過(guò)的千瓦級(jí)常壓微波等離子體外部沉積技術(shù)。針對(duì)非金屬元素?fù)诫s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?fù)诫s濃度低，且均需二次燒結(jié)或熔縮形成預(yù)制棒，低粘度非金屬摻雜元素極易二次擴(kuò)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(fù)雜折射率剖面光纖，但基于超低負(fù)壓管內(nèi)離子體化學(xué)反應(yīng)和1000℃高溫保溫的昂貴設(shè)備，難以制備大芯徑預(yù)制棒，高溫二次熔縮也極易導(dǎo)致低粘度非金屬元素的擴(kuò)散和揮發(fā)。因此，合成石英高摻雜技術(shù)的突破對(duì)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(shì)：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(shì)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(xiàn)低成本大尺寸、氣相流態(tài)場(chǎng)管內(nèi)法難自由調(diào)控等問(wèn)題，一步法制備預(yù)制棒有效抑制傳統(tǒng)二步法所需高溫?zé)Y(jié)或熔縮導(dǎo)致的非金屬元素二次揮發(fā)與擴(kuò)散。所選用微波頻段和方型波導(dǎo)傳輸更適合化學(xué)反應(yīng)和電磁場(chǎng)的有效約束，相對(duì)開(kāi)放系統(tǒng)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(jí)微波輸入總量，具備規(guī)?；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(dú)創(chuàng)波導(dǎo)耦合技術(shù)路線，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(wěn)定和化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)平衡可控的機(jī)理問(wèn)題，平衡了等離子體加熱功能和化學(xué)反應(yīng)功能對(duì)頻段的相互牽制，構(gòu)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(yīng)的技術(shù)瓶頸，打造了常壓等離子體外沉積和內(nèi)沉積元素?fù)诫s石英玻璃的制備工藝平臺(tái)，成功實(shí)現(xiàn)了常壓等離子體非金屬元素?fù)诫s技術(shù)。這一技術(shù)突破填補(bǔ)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(jì)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(diào)，預(yù)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(xiàn)更快的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)特種光纖更多場(chǎng)景升級(jí)應(yīng)用。未來(lái)，將通過(guò)功能梯度材料設(shè)計(jì)、波導(dǎo)設(shè)計(jì)和摻雜設(shè)計(jì)，制備高性能非金屬元素?fù)诫s合成石英原材料，推動(dòng)特種光纖在強(qiáng)輻照、強(qiáng)激光、強(qiáng)磁場(chǎng)、高溫極寒等惡劣環(huán)境中的升級(jí)應(yīng)用，為國(guó)家重大工程提供重要支撐。