获奖企业：长飞光坊（武汉）科技有限公司

申报项目：

环形光纤

主要用途：高功率光纤激光器

产品主要技术指标描述

环形光纤通过特殊折射率剖面设计，实现圆形纤芯及外覆一层环形截面纤芯的结构。成功推广产品型号有以下四款：

SI 34/48-22/102/120-22/360/650

SI 50/70-22/150/170-22/360/560

SI 100/130-22/300/360-22/460/650

SI 100/130-22/600/670-22/750/950

产品特点

长飞光坊的环形光纤通过特殊折射率剖面设计，形成圆形纤芯及外覆一层环形截面纤芯的结构，从而实现光纤激光中心+环状光束输出。

环形光纤作为可变可调输出光束激光器匹配光纤，可实现光模块独立耦合进输出光纤的芯层和环芯层，实现高斯光斑、环形光斑、混合光斑等不同模式输出，具备波形编辑功能，满足中芯/环芯功率独立调节，功率切换时间短（毫秒量级）。

环形光纤采用全光纤结构、稳定可靠，制成的可调光束激光器在焊接应用中能有效抑制飞溅产生，显著提高焊接质量及效率。

根据客户应用和加工需求，长飞光坊可以研发定制不同芯径、环形直径、不同NA多包层波导结构的光纤，几何和NA控制精度高。

产品创新

技术团队：长飞光坊（武汉）科技有限公司依托母公司长飞光纤光缆股份有限公司为基础，享有“光纤光缆制备技术国家重点实验室”作为平台，实验室建设面积达7000余平方米，其中研究人员120余人，含高工/博士40位作为技术支持。

长飞光坊多来年对有源/无源光纤研究开发，在有源掺镱单/双/三包层、无源单/双/多包层等技术领域积累了丰富的经验和强大的技术储备。

技术来源：基于可变可调输出光束激光器的概念，依托长飞PCVD平台精确控制波导结构的优势，结合下游客户的应用需求，成功研发出环形光纤，填补了国产可变可调输出光束激光器核心光纤元件的空白。

产品创新点：环形光纤具备中芯/环芯功率可独立调节的创新性，能满足中芯/环芯功率6KW/6KW应用。

环形光纤结构复杂，工艺控制难度大，成本高，长飞光坊结合自身工艺优势，通过严苛的工艺控制，使得环形光纤具备接近理想的折射率剖面分布。环形光纤技术目前已申请国家发明专利。

市场情况

激光焊接被广泛应用于材料加工领域，但是在高功率激光焊接过程中，高温环境极易造成飞溅，影响工件质量。

将单一的高斯分布激光束，改为较为复杂的环状+中心光束是解决焊接飞溅的一种非常有效的方法。通过改变激光焦斑的强度分布，形成一个圆形激光焦斑被另一个同心激光环环绕的中心高斯分布焦斑组成的光束，可以有效降低中心材料温度高热汽化，减少甚至实现无飞溅效果，大大提升了激光焊接速度和稳定性及美观度。

常规的激光器中使用的传能光纤一般为单芯双包层结构，无法实现不同寻常的光纤激光聚焦光斑配置。采用特殊设计的环形光纤可通过一根光纤实现环形光斑输出，无需外部控制，对激光器的要求更简单。

市场上推出的环形光激光设备厂商主要是国外企业，如IPG、N-night、通快等。国内推出环形光纤的厂家屈指可数。

长飞光坊对环形光纤技术的成功突破，实现了产品和技术的国产化替代。已成功推出了中芯/环芯直径34/102、50/150、100/300、100/600等型号，是目前市场上品类最多的企业，产品满足光斑可调需求，已在多家头部企业得到验证并批量使用，获得了市场的一致好评。