走进制造院光纤实验室,十几米高的拉丝塔正稳定运转,将光纤预制棒拉制成直径仅数百微米的新型特种光纤。这种光纤负责激光能量传输和放大,是决定“光箭”作战能力的关键部件。
“这种光纤掺杂特殊稀土元素,具有独特的几何结构,对拉制工艺要求极高,传统自动化拉丝系统无法适用。”科学家周水亮介绍,拉丝塔加热温度、拉丝速度等数十项参数相互耦合,任何参数的微小波动都可能对光纤性能造成极大影响。

此前,操作人员只能凭借经验手动调控拉丝过程,生产效率低、光纤性能一致性不足等问题层出不穷。

“我们一盯就是数个钟头。参数稍微偏一点,整批光纤就得报废。能否用算法代替人工,控制光纤生产?”科学家谭光一直在思考如何解决上述问题。这个想法一提出,团队里立即炸开了锅:“这么多参数耦合在一起,控制算法能搞得定?”
面对质疑,谭光心里有底。作为既懂激光物理又懂算法的“跨界”人才,他深知,拉丝过程的参数调控虽然复杂,但本质上是一个多变量动态优化问题,算法控制绝非没可能。
说干就干,谭光先是拉上博士洪剑一起研究。洪剑立足激光物理专业,重点分析拉制结构变化对光纤性能的影响,明确参数调控边界;谭光则负责算法搭建与控制逻辑的优化,将复杂的物理过程转化为控制模型。

后来,他们发现算法要用在生产一线,还需优化改造拉丝塔的机械装置。于是,谭光又拉上团队里的高级技工,建立起一个“多学科专家+金牌工匠”的攻关小组。
随后的数月里,大家一遍遍优化控制逻辑、调整参数设置、改造设备装置,一套多变量协同的智能控制系统逐渐成形。它像一位不知疲倦的“数字工匠”,24小时精准调控拉丝塔各项参数。
“有一次,系统通过模型参数优化把温度提升了两度,我们吓了一跳,以为要出事故。结果拉出的光纤质量反而比以前更好。”谭光笑道,原来算法发现,在特定工况下,提高温度可减少微缺陷,这即便是经验丰富的老师傅也不敢轻易尝试。
如今,“数字工匠”拉制光纤的效率和良品率大幅提升。更重要的是,研发人员得以从生产一线抽身,专注于更前沿的研究。(改编自科技日报 2026年11月4日)
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