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采访 | 针对不同市场的光纤激光器的创新

Whoscored中文官网 | 编译自 Laser Focus World


近日,Optica的首席技术官Jose Pozo采访了AdValue Photonics公司的首席执行官Michael Mielke,谈论了他的职业生涯和公司。

  

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AdValue Photonics公司位于美国亚利桑那州图森市,是一家为材料加工、激光雷达、科学和医疗市场提供创新光纤激光器的制造商。该公司成立于2007年,制造的产品包括光纤放大器、宽带光纤源和基于光纤的组件,所有这些都基于其光纤激光器技术。


在这次采访中,Optica的首席技术官Jose Pozo与首席执行官Michael Mielke谈论了他的职业生涯和AdValue Photonics公司。


早期的职业生涯


Mielke的职业生涯始于佛罗里达大学(美国佛罗里达州盖恩斯维尔),他在那里学习物理学。大学期间,Mielke尝试了几个专业,但在上完第一堂经典力学课后就 "迷上 "了物理学。毕业后,他决定申请到中佛罗里达大学的光学和激光研究与教育中心(CREOL),因为光纤通讯在20世纪90年代末是一个快速增长的市场。


Mielke被录取并很快加入了CREOL的光学、电气工程和物理学教授Peter Delfyett的研究小组。在CREOL期间,Mielke了解了高速光子学、电信和低噪声光学时钟。


在CREOL学习的最后一年,Mielke参加了2003年的第一次OFC,并在会上做了发言,那一年是光纤行业的衰退年。因此,亚特兰大会议中心的气氛是压抑的、令人沮丧的。虽然Mielke没有放弃通讯行业的职业规划,但他还是去了有机会的地方。他完成了他的论文并加入了一家材料加工激光器的初创公司Raydiance,(来源于CREOL)。公司创始人Jeff Bullington从国防部(DoD)类型的合同中获得了资金,为工业、医学和国防开发一种新型的飞秒激光。该公司使用1.5微米的铒光纤系统来构建工业激光器的前端,最终创造了世界上第一个商业的、软件可控的超锐利脉冲。


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Michael Mielke,AdValue Photonics的首席执行官。


创业经验


Mielke在Raydiance公司工作了11年,从初创状态到成熟公司。虽然这家初创公司有一位创始首席执行官、一位首席财务官和一些来自CREOL的教员作为顾问,但Mielke是这家初创公司的第一位技术员工,在那里他担任首席科学家。他的任务是在实验室工作,开发激光器的第一个原型,Mielke将这种经历描述为令人生畏和快节奏的。


尽管环境紧张,Mielke还是从他的创业经历中学到了很多。他经常向国防部高层官员介绍公司的进展情况。起初,Mielke觉得自己是个冒牌货,刚从研究生院出来,就被要求向一屋子的顶级军事技术领导人分享他对超短脉冲激光器的专业意见。在他的创业经历中,Mielke犯了错误就迅速学习,并适应了快节奏。对他来说,在创业公司中最有成就感的是雇用新的有才能的员工和发展公司。


后续的发展


在Raydiance公司工作了11年后,Mielke在TRUMPF北美公司和Lumentum公司分别担任微处理的项目经理和工程总监。几年后,他把加州的阳光换成了马萨诸塞州残酷的冬天,成为Iradion激光公司的首席技术官。


在Iradion公司,Mielke有机会研究二氧化碳激光器,这是他以前从未研究过的技术。在大功率金属切割和焊接应用方面,光纤激光器现在已经在很大程度上取代了二氧化碳激光器,达到了多千瓦的水平。但在中低功率的应用中,特别是涉及有机材料的应用中,二氧化碳激光器仍然是一种可靠和有效的技术。二氧化碳激光器技术仍在不断创新,如开发不同的波导,提高射频驱动的二氧化碳激光器的效率和功率。


在Iradion工作后,Mielke成为了Headwall Photonics公司的工程副总裁。这对他来说是一个重大的变化:不仅是在全球疫情期间改变工作,而且还从激光器转向了成像。在此期间,他和他的团队建立了一种混合工作方式,以适应在实验室工作的需要(测试无人机安装的成像系统),并减轻感染和传播COVID-19疫情的风险。


这场全球疫情迫使Mielke和他的团队适应不断变化和具有挑战性的供应链环境,最终使团队更加团结。在这个职位上,他从激光器过渡到光谱成像,并了解了成像技术、传感器阵列和独特的光学工程应用。他获得了用于制造具有出色空间分辨率和场景捕捉能力的机载平台光谱仪的技术的实践经验。


新的冒险


Mielke在Raydiance公司与AdValue Photonics公司开展了合作,为国家科学基金会的一个项目进行合作。当时,Raydiance公司使用了AdValue Photonics公司的放大器模块。Mielke与AdValue Photonics公司的创始人兼首席执行官蒋世斌建立了专业的关系;2022年,蒋世斌主动向Mielke提出担任首席执行官的职位。在2022年初Headwall Photonics公司被Arsenal Capital Partners资本收购时,这一提议对他来说是突然出现的。这是一个他不能放弃的机会。


AdValue Photonics公司


AdValue Photonics公司以其激光器而闻名,这些激光器在现场制造并运送到世界各地,和其垂直整合的供应链。该公司购买原材料化学品,制造玻璃,并将其塑造成光纤预制件,然后拉制预制件,为新型激光器和放大器制造增益和无源光纤。然后将这些光纤制成大模态面积的短路径长度的光纤放大器,用于短脉冲或单频放大。


目前有许多光纤激光器公司,但AdValue Photonics公司通过专注于核心技术,使非常高的功率和高能量来产生短脉冲和单频率激光器。这些应用通常受到光学非线性的限制,而不是热效应。这直接取决于光纤放大器内部的路径长度、传播长度和模式面积。


AdValue Photonics公司的核心技术是其专有的玻璃配方,由创始人和他的团队在多年前创造,以稀土离子(铽和钕)为基础。在典型的硅纤维中,最终用户被限制在稀土离子重量的百分之五十。如果你超过这个重量,你会看到聚集效应,即离子之间的接近会导致寄生的能量损失。溶解度的增加意味着可以增加稀土离子的重量百分比,而不会出现聚集效应。


AdValue Photonics公司的玻璃在制造过程中,打破了玻璃矩阵内的长距离组织,从而防止了聚类效应。这项技术的成果是一个厘米长的激光放大器,它的路径长度更短。这使该公司能够增加核心直径并提供更大的模式场区域,从而扩大了在短脉冲和单频领域的操作模式。


AdValue Photonics公司也以其2微米的激光器和放大器而闻名。2007年,当公司成立时,对于研究人员来说,这种技术并没有很多选择,可以轻松购买。蒋世斌认为这是该公司专业化的一个机会。第一批2微米激光器和放大器一经问世,它们的需求量就非常大。Mielke认为这种技术可用于遥感和更远距离的LiDAR,他对这些应用的未来设想是继续为新兴市场提供强大的、具有成本效益的平台。


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AdValue Photonics公司的2微米光纤激光器。


虽然Mielke认为AdValue Photonics公司的材料加工部分具有最大的近期增长潜力,但他也明白作为一家较小的公司的局限。AdValue Photonics公司无法与大公司竞争这一应用的市场份额,但可以提供适合特定利基的产品。


AdValue Photonics公司的增长领域包括为需要较短波长的选择性材料去除或材料改性提供解决方案,以及为定制标记创造超短脉冲激光器,如表面纹理或图案,这些标记是永久性的,但不会影响零件的机械功能或长期可靠性。


公司未来最大的挑战?


向医疗行业销售激光器正变得越来越困难,尤其是对小型公司而言。然而,Mielke愿意接受这个挑战。他在Raydiance公司的第一份合同是开发一种手术激光器。当时,国防部正在寻找一种激光器,以选择性地去除受伤士兵韧带上的死亡组织和异物。这需要一个高精度的激光器,以及优秀的成像和软件,以识别需要被移除的组织。作为回应,该团队开发了一种伤口清创激光器。


今天,医疗行业内的类似应用需要技术来减轻治疗的附带影响。AdValue Photonics公司将需要克服进入市场的障碍,例如其激光器的完整开发和安全批准,以进入医疗市场。AdValue Photonics是一家准备成长的公司;自成立以来,该公司在服务科学和研究界方面取得了非常积极的成功。展望未来,Mielke设想公司将进入新兴市场,并经历一个增长转型。


对年轻一代的智慧之言?


Mielke对年轻一代,特别是那些有技术背景的人的建议是,学习组织动态和如何在团队中发挥作用。他建议阅读斯坦福大学商学院的杰弗里-普费弗的作品和研究。他还建议不要忽视工作之外的生活元素,如锻炼、心理健康或人际关系,因为这些东西将支撑你度过动荡的创业期或失败的科学努力。


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