招股书显示，凯普林是一家激光器制造商，在半导体激光器、光纤激光器、超快激光器领域拥有深厚的研发基础和制造经验。2021年度、2022年度和2023年度，凯普林营业收入分别为49,632.08万元、72,165.33万元和110,448.88万元，净利润快速增长于2023年达到11,732.45万元，业绩持续保持快速增长，主要受到“闪电”系列和“雷霆”系列等领先产品驱动。
据了解，从2011年开始，凯普林光电针对用户痛点，开始对锁波长等先进泵浦源进行研发，并推动国内轻质化、高性能半导体激光器泵浦源研究，形成一系列覆盖全功率段的产品，以满足一体化、高功率、轻量化等核心指标需求。基于对市场需求的把握，2022年在激光行业都在拼功率的情况下，推出了体积更小的光纤激光器——闪电系列，正式开启了小型化的潮流。以3kW“闪电”系列光纤激光器为例，与传统产品相比，闪电系列产品体积减小了近84%，重量减轻了近72%，光路、水路设计更合理，全面提升散热效率，保证优质的光学输出质量，产品的技术含量有几何？
CTC芯片一体化技术打造一体化高功率泵浦源
传统的光纤激光器使用多个传统独立泵浦，每个泵具有独立的泵管壳，芯片和光路固定在泵源独立的管壳上，通过独立的管盖进行密封，每个泵单独固定在水冷板上，如图所示。
图1 高功率泵浦源与市场主流泵浦源凯普林的“闪电”系列光纤激光器的一体化泵源方案如图2所示，CTC芯片一体化技术将芯片、热沉结构、泵浦模块与激光器进行一体化设计，芯片与水冷板融合为一体，泵源不再具有独立的管壳/底板结构，水冷板同时即是泵源的底板，减小产品体积，实现高度集成化；同时节省了管壳的成本。
图2 凯普林CTC一体化独立泵方案单泵设计带来工艺工程大幅简化
凯普林具有行业创新性的CTC芯片一体化技术的光路设计必须采用平行光路结构，而传统的光纤激光器产品都是阶梯光路结构，一直以来“半导体激光器光学设计及光路调整技术”都是凯普林的核心技术之一，并已形成10项发明专利及多项在申请专利。采用该等平行光路设计的一体化设计结构大幅减少了熔点及器件，并使得配套的工艺与工程环节大幅简化。
图3 “闪电”系列单泵设计方案
图4 传统光纤激光器光路设计方案第一，光路结构门槛。CTC芯片一体化技术的光路设计必须采用平行光路结构，而目前市场主流产品都是阶梯光路结构。其他的光纤激光器厂商如果转化为该等光路结构设计，对应其所有的生产流程和工艺都需要重新调整，需要较长时间和成本，且需要投入大量研发破解该等光路设计的核心难点；
第二，高功率散热设计和管理能力。随着单泵功率的增加，对散热能力的要求不断增加，大功率泵浦源最大的难点之一在于解决散热问题。包括散热设计，固定胶的选择和使用，散热材料的选择，以及对应散热技术等工程技术，都需要有特别深刻的理解和经验，需要于半导体激光器领域进行大量解决方案的积累，并大力的技术研发、工程和工艺研发技术才有望完成；
第三，轻量化能力。需要对力学的仿真、材料应用有长期积累，该等解决方案较多应用于重大科研项目及科技前沿领域
据中国工程院周寿桓院士介绍，“闪电”系列光纤激光器具有行业创新性，该方案体化结构设计及大功率泵浦源结构具有很高的技术门槛。
回顾激光产业过去几年发展，同质化竞争、疯狂内卷等无疑是大家谈论最多的话题，比拼技术和产品才是推动行业进入良性发展的健康之道，国内激光产业还需要更多类似“闪电”系列的技术创新，进而推动国内激光产业迈入新的阶段。
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