武汉聚合光子：激光上游“黑马”驱动特种光纤高端设备全国产化

引言：大直径特种光纤（通常指直径≥250微米的光纤）因承载功率高、机械强度大等特点，在工业智能制造、激光防御、航空航天、医疗、传感、特种光通信等领域具有不可替代的作用。然而，其处理技术面临涂层剥除精度、切割角度偏差、熔接损耗及模式控制、再涂覆保护强度等核心问题的挑战。普通光纤直径仅约125微米，细如发丝，而大直径光纤宽度如同数根头发并排摆放，加工过程如同“用手术刀给蚕丝剪裁”，稍有偏差即导致系统失效。长期以来，特种光纤处理相关高端设备被美日企业垄断，但近年来以武汉聚合光子技术有限公司为代表的国内企业实现质与量的双重突破，推动产业链的全国产化自主化进程。

武汉聚合光子技术有限公司于2016年底创立，是高功率光纤激光器核心器件、特种光纤处理成套设备、激光雷达核心探测光源等领域的专业制造商。公司自主生产的高端无源器件以及光纤处理设备目前已经广泛应用在高端工业激光器市场，高功率器件类产品在国内外出货量处于领先地位。聚合光子是国家高新技术企业、国家专精特新小巨人企业、光纤激光元器件标准制定单位、国家科技重大专项参研单位，荣获“3551光谷人才计划”“十大高成长瞪羚企业”“湖北省制造业单项冠军示范企业”“湖北省科创新物种企业”“科技小巨人”等荣誉。截止2025年6月，聚合光子共出货特种设备类产品超3000台套，为解决特种光纤产品链光纤处理环节的卡脖子问题做出了突出贡献。本文以“全国产化大直径特种光纤处理设备的发展与挑战”为主题，从关键技术角度对聚合光子相关产品进行了剖析。
 

 

 

 

 

 

热剥除型号HS-35A/M （A自动型，M手动型） 
适用光纤包层直径60～550μm
适用光纤涂覆层直径100～800μm
剥除长度:单次剥除≤35mm
传动方式丝杆步进电机传动（HS-35A）

 

 

 

 

 

中段冷剥除型号FCS-350  
适用光纤包层直径60～1200μm
适用光纤涂覆层直径100～1500μm
剥除长度1 to 35mm （窗口: 4 to 31mm）
剥除时间剥除动作x4（18s）典型x16（60s）

显微镜下剥除效果图：

 

 

 

 

 

大直径光纤切割刀SFC-800L  
适用光纤包层直径125～1300μm
切割角度0.5°(典型值)
切割长度3-72mm
刀头寿命20000次以上(典型值, 对应125μm光纤切割)

图3：800um双包层光纤与530um三包层光纤切割断面效果（角度小，无崩边）
 

熔接纤芯损耗、模式劣化率、熔点温升等是核心指标。熔接机热源主要分为两电极、多电极、石墨环、CO2激光等，其处理光纤能力不同，应用场景不同，其中2电极熔接机主要处理包层550um以下光纤，多电极熔接机主要处理包层直径400um以上光纤，此类热源的熔接机体积相对小巧，大批量用于特种光纤相关应用的生产线，石墨和CO2热源在处理特种光纤有独特的优势，石墨热源加热均匀，温度范围调节广，CO2激光与石英材料相互作用，可处理不同组份的光纤熔接，二者适用范围广，多用于科研场景及部分光器件研发生产。聚合光子目前拥有国内最全种类的熔接产品，其中包括细径保偏熔接机、大直径保偏熔接机、多电极保偏熔接机、各类非保偏光纤熔接机，熔接光纤直径覆盖40-1200um。全球首创的超小型保偏光纤熔接机，在传感及通信领域独树一帜。
 

 

 

 

 

 

细径保偏光纤熔接机MS-XLP -T 
光纤包层直径：60～125μm
典型消光比：-40dB
典型熔接损耗PMF：0.06dB  MMF：0.02dB 
 NZDSF/LDF：0.05dB 
典型熔接时间PMF(PANDA)：30s

 

 

 

 

 

大直径保偏光纤熔接机MS-XLP 
光纤包层直径125～550μm
典型消光比-40dB
典型熔接损耗PMF：0.05dB MMF： 0.02dB 
 NZDSF/LDF：0.05dB 
典型熔接时间PMF(PANDA)：30s
 NZDSF/LDF/MMF：25s  

 

 

 

 

 

超大直径保偏光纤熔接机MS-XLP-R 
光纤包层直径250～1200μm
典型消光比-40dB
典型熔接损耗PMF：0.06dB  MMF：0.02dB
 NZDSF/LDF：0.05dB  
典型熔接时间PMF(PANDA)： 30s
 NZDSF/LDF/MMF：25s  

图4：400um双包层、530um三包层、800um双包层等光纤熔接效果图（插损小，无发热）
 

光纤涂覆机广泛应用于光纤通信、传感、光纤激光器等领域、涂覆层修复质量关乎光纤长期可靠性。聚合光子于2020年开始，推出全系列手动及全自动涂覆机，再涂覆直径覆盖80-1200微米直径，模具长度50-100mm可选。全自动系列涂覆机采用线性注胶技术及气泡滤除系统，避免胶水漫溢，节约材料的同时提升涂覆均匀性，其专利固化技术可大幅提高涂覆效率、且保证固化强度及长期可靠性、包层光温升低，最大实测通光包层功率30KW。另外，主机采用模块化设计、可快速更换不同尺寸的模具适应不同直径的光纤。
 

 

 

 

 

 

 

手动光纤涂敷机FTR-50M+ / FTR-100M+
涂敷直径280µm/450µm/600µm/680µm
（特殊直径可定制）
光纤涂敷长度4-100mm 
模具圆弧槽精度±5µm
固化光源UVLED  波长365nm ±15nm

 

 

 

 

 

全自动光纤涂敷机FTR-50A-PRO 
涂敷直径280µm/450µm/600µm/680µm（特殊直径可定制）
光纤涂敷长度4-50mm 
模具圆弧槽精度±5µm
固化光源UVLED  波长365nm ±15nm

图5：400um光纤再涂敷效果图（表面均匀光滑、高功率泵浦通光无发热）
 

光纤拉锥技术是一种通过局部加热并拉伸光纤，使其直径在特定区域（锥区）连续且可控的减小的微加工工艺。其核心木匾是改变光纤的几何结构和波导特性，从而实现特定的光学功能。目前商用光纤拉锥机已经十分成熟、主要应用于光无源器件的研发生产，其热源主要采用石墨环、CO2激光、电极、HO焰等，热源各有优劣，不分高低，针对不同器件规格的要求，匹配最适配生产环节的拉锥机。武汉聚合光子目前拥有石墨拉锥机、多电极拉锥机、HO拉锥机等多种热源的拉锥机型，公司核心器件的生产研发均采用自主研发生产的拉锥机、有几十万支高功率光纤器件的生产制造经验，充分检验了拉锥机的可靠及稳定。
 

 

 

 

 

 

全自动光纤拉锥机MT-180 
拉锥光纤包层直径125-1600µm
光纤Z轴行程180mm
火头工作寿命300分钟（典型值）
灯丝温度范围室温至3000℃

图6：长距离无损拉锥效果图
 

工业激光器领域，大直径特种光纤成套处理设备主用于高功率光纤激光器生产及其配套无源器件的生产测试，聚合光子的剥切熔涂等单点设备的高稳定性保障了激光器输出的长期可靠性。航空航天领域，聚合光子的小型化细径保偏光纤熔接技术，包层无损剥除技术及全自动涂覆技术、主要应用于卫星通信、光纤陀螺等领域。前沿科研领域，支撑量子通信及空心光纤通信实验。
 

大直径特种光纤处理技术已进入自主化突破与差异化创新并行的阶段。国内厂商在一体化设备及自动化上已经形成绝对领先的优势，单点设备已经打破藤仓、3SAE、Vytan等国际知名企业的垄断。作为在高功率光纤激光器核心器件、特种光纤处理成套设备等领域的专业制造商，武汉聚合光子技术有限公司在多个关键方向持续发力，将深化在核心材料、复杂光纤工艺、标准建设、结合人工智能的自动化等方面的投入，推动从“单项突破”到“全链自主”的跨越。伴随着工业激光器与空天信息领域需求的迅猛增长，具备全流程高可靠性的光纤处理设备正成为“中国智造”的关键支撑点，聚合光子期待与激光行业企业共同为推动“中国智造”的不断前行贡献力量。 

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