（通讯员 邱锦）

光电材料制备技术工程研究中心

2024年末，武汉工程大学光电材料制备技术工程研究中心邓泉荣博士以《非金属元素高掺杂特种合成石英制备关键技术》项目荣获武汉市“武创源”颠覆性技术创新引领奖。

光电材料制备技术工程研究中心作为校产学研合作平台，由光电信息与能源工程学院、数理学院童维军教授领衔，专注于攻克特种光纤关键原材料非金属元素深掺杂装备技术和制备技术类难题，致力于推动光电材料领域的技术创新与成果转化。

此次获奖项目由黄巍教授、邓泉荣博士、刘书辉博士、邱锦博士等多位成员共同参与研发。项目团队与武汉市飞瓴光电科技有限公司开展产学研紧密合作，围绕特种光纤关键原材料、智能制造高端装备技术及非金属元素深掺杂制备技术等行业“卡脖子”问题，深入开展技术攻关，致力于突破行业瓶颈，推动光电材料和高端装备制造领域的技术进步与产业化发展。

攻坚克难，突破特种光纤材料非金属元素掺杂技术瓶颈

深掺氟合成石英材料特种光纤关键原材料装备技术在此前常年被国外垄断，严重限制了其在高能激光和抗辐照领域的自主应用。为打破这一技术壁垒，整个工程研究中心团队经过两年的艰苦攻关，成功实现了非金属元素高掺杂特种合成石英的技术创新。

“尽管实验环境艰苦、资源有限，研发团队依然在常压等离子体设备的设计、制作、组装及实验验证方面进行了深入探索，克服了无数次失败，最终顺利完成了项目研发的三个关键阶段。”邓泉荣博士介绍道，“首先，我们成功实现了常压气体和蒸汽等反应原料的稳态电离；其次，通过等离子体技术实现了石英玻璃的高浓度有效掺杂；最后，推动了相关装备技术和制备技术的产业化应用。”

日前，工程中心已成功孵化出大尺寸深掺氟激光传能光纤预制棒及系列深掺氟石英材料，在非金属掺杂的浓度、速率等核心技术指标上突破了现有四大掺杂工艺的上限，打破了该领域高度依赖进口的现状，具备实现全面国产替代能力。这一系列突破为特种光纤材料的自主研发提供了全新的解决方案，为我国在高能激光、抗辐照等领域的技术自主性打下了坚实基础。

宝剑锋从磨砺出，从“点火”到“成品”

自2022年起，工程研究中心团队历时一年半，成功完成了常压微波等离子体技术从概念验证到设备稳定性验证的关键飞跃。实验室里“外沉积平台等离子体炬”点燃的那一刻，现场气氛就如那束跃动的火炬一般激动人心。“刚开始实验环境初始条件有限，外沉积平台成功点火的那天，实验室的研究生大师兄程川盟跟其他团队成员们相拥而泣，所有人兴奋得整夜未眠，我们团队多年来的努力得到了实质性回报。”

第一次点火成功的等离子体炬

这一里程碑式的进展离不开学校的大力支持。“我们的实验整体对外围条件和装备的要求比较高，学校为研究中心提供了全方位的支持，包括修整外围环境、装修电力设施等，这些措施极大地保障了团队在常压微波等离子体技术上的研究工作。”

点火成功师兄弟庆祝合照

在推动科技创新的过程中，学校极其注重产学研结合，全方位的有力保障助力团队共同攻克了传统水解法的化学反应势垒，成功突破了技术瓶颈，形成了基于常压等离子体的非金属元素掺杂体系。这一成就不仅体现了学校在科研条件保障方面的卓越能力，也彰显了其在推动科技创新和人才培养中的重要作用。

这束等离子体火焰点燃的常压微波等离子体非金属元素掺杂技术，将为新型特种光纤的波导设计和功能梯度材料设计开启一扇自由之门，并将促进新型特种光纤在强激光、强磁场、强辐照环境和近红外、可见光及紫外波段广泛应用，整个团队信心满满。

2023年以来，在黄巍教授自主研发的先进装备支撑下，研发团队成功构建了完全自主的常压微波等离子体外沉积平台，实现了深掺氟材料的国产化与产业化生产，达到了可以替代进口的技术标准。这一创新成果为特种光纤在高能激光、强磁场、强辐照等极端环境下的应用提供了有力技术支撑，同时也大幅拓展了特种光纤在近红外、可见光和紫外波段中的应用潜力。

（审稿：陈相柏 史红杰）