用于激光器和半导体系统的透明多晶体

在本期访谈中，EPIC生物医学和激光技术经理Antonio Castelo博士与Zenit Smart Polycrystals公司的联合创始人兼研发主管Jan Hostaša进行了交谈。Zenit Smart Polycrystals是一家意大利透明多晶体的供应商，旨在开发和生产透明多晶体，使其在激光系统、半导体和手表/珠宝领域发挥卓越性能。

 

左一为公司联合创始人兼研发主管 Jan Hostaša

目前，Zenit Smart Polycrystals主要服务于固态激光系统市场。公司生产的多晶体是传统单晶体的替代品。多晶体能更好地消散发射过程中产生的热量，有效地减少热梯度和相关光学效应造成的性能下降。这要归功于专利技术，该技术允许在元件的三个维度上改变掺杂离子的类型和分布。

同时，公司生产的多晶体可以降低生产成本，并针对不同应用设计和优化激光源的性能。这些多晶体在形状和成分上的灵活性，超越了单晶体技术在固态激光源生产中的局限性。

 

问：您作为研发负责人共同创立公司的背景是什么？

答：2010 年，我在捷克布拉格化工大学完成了化学与材料工程硕士学位的学习，其中包括在意大利国家研究理事会陶瓷科学技术研究所为期四个月的实习。之后，我又回到布拉格化工大学攻读材料化学与技术专业的博士学位，主要研究激光应用领域的透明YAG陶瓷。部分研究工作是在意大利国家研究理事会完成的，在那里我继续担任透明陶瓷小组的研究员。

2020年，我们小组获得了一项工艺专利，该工艺利用3D打印技术塑造出具有复杂几何形状和化学成分可在三维空间变化的透明多晶元件，主要应用于固态激光器。后来，在COVID-19疫情期间，我们被迫离开实验室居家办公和线上交流，但反而给了我们宽裕的时间以探索所开发技术的商业潜力。居家隔离结束时，我们制定了一份商业计划，并在2020年作为意大利初创企业创新竞赛的一部分进行了展示。

我们进入了这两项比赛的决赛，除了知名度之外，我们还收到了积极的反馈和建议，这让我们相信多晶体的商业化是可行的。为此，2021年9月，我与他人共同创立了Zenit Smart Polycrystals公司，作为意大利国家研究理事会的衍生公司，由我担任研发主管。

 

问：是什么让您相信多晶体具有商业潜力？

答：对于固体激光器行业来说，与传统的单晶体相比，我们的多晶体能更好地消散发射过程中产生的热量，从而最大限度地减少热梯度和相关光学效应造成的性能下降。

 

手表表壳和表圈具有高机械阻力、透明或各种颜色，可定制形状和尺寸

此外，3D打印技术的应用允许在元件的三维空间中改变掺杂离子的类型和分布。这意味着从一开始就可以控制形状，还可以制造微型复合光子结构。

问：公司是如何发展的？

答：幸运的是，国家科研中心对衍生公司相当友好，因为他们有一套制度，允许衍生公司的创建者继续在国家科研中心担任研究员，同时将部分时间投入到公司中。

这个机会让我们有时间完成概念验证阶段并验证技术。在我们的案例中，虽然我们已经获得了专利，但将其从实验室带入工业界并确保工艺达到行业要求，还需要时间。从那时起，产品开发主要基于客户的反馈和讨论，确保产品完全符合客户的需求，并且可以复制。

 

问：您如何看待从学术研究到产业界的转变？

答：就像从一个世界到另一个世界。通常，在学术研究中，如果你准备了10个演示器，其中1个通过了所有必要的测试，而其他9个没有通过，这就被视为成功。但在工业领域，如果一家公司生产了10个零件，其中只有1个能用，那就会被视为失败。

因此，我们必须以更系统的方式开发技术，以确保可重复性。在学术界，你没有时间和空间来做这件事，因为重要的是研究，而不是商业应用的实用性。

 

用于等离子蚀刻的喷嘴和喷射器

 

问：刚到公司时，您个人面临的主要挑战是什么？

答：我只做过研究员，对业务、财务和管理方面完全没有准备。在这些方面对我帮助最大的是我们参加了意大利初创企业的竞赛。这不仅仅是展示我们的想法，还包括一个孵化环节，我们与专家交谈，他们审查我们的商业计划，并提出我们没有想到或试图避免的问题。这确实有助于我了解在创建公司时需要关注的重点。

 

问：潜在客户对你们技术的接受程度如何？

答：我不得不说，市场并不像我们预期的那样灵活，但潜在客户之间也存在很大差异。一些历史较长的公司有使用透明陶瓷的经验，如果经验不足，就会出现问题。另一些公司则乐于继续使用单晶体激光器，因为他们不愿意更换供应商。

但也有一些公司对我们的解决方案持开放态度，并表现出浓厚的兴趣。在这种情况下，我们首先与他们现有的产品进行直接比较，然后向他们展示我们的技术所能提供的附加值。

 

问：您如何看待公司的未来？

答：关于竞争，目前，我们的技术优势使我们有别于其他公司，尤其是单晶体生产商。展望未来，我们有三大目标。首先，制定整个团队都能遵守的质量控制协议。其次，尽管激光多晶体仍将是我们的核心业务，但我们需要继续进行研发，以便能够应对新兴市场。

第三，也是最重要的一点，我们需要在市场进行广泛传播，向潜在客户解释我们技术的优势。这不仅仅是用多晶体取代单晶体，而是要提供附加值。例如，在激光器和光子学中，利用多晶体，可以在元件的某些部分引入波导或额外的包层，而单晶体键合将会非常困难和昂贵。

如今，固体激光器被广泛应用于汽车行业，例如机械加工/切割和焊接；医疗激光行业，例如皮肤病和眼科手术；以及用于科学研究的高功率激光。Zenit Smart Polycrystals在半导体市场也具有巨大的潜力，可以提高等离子蚀刻喷嘴和喷射器的耐化学性和耐机械性。

另一个具有参考价值的市场是钟表市场，公司可提供具有不同透明度和着色度的耐磨表圈和表壳，以及珠宝首饰。公司的多晶体在闪烁探测器市场和照明领域也很受关注，特别是在新兴的汽车激光大灯和发光二极管领域，替换单晶体可以降低成本并提高分辨率。

 

问：如果重新开始，您会怎么做？

答：我会更有效地利用时间。创业之初，我们什么都做一点。就我而言，我参与了寻找资金、寻找客户和合作伙伴、调整技术以及大量行政事务。我逐渐意识到，对我来说，花时间与客户交谈比花时间在资金申请等复杂耗时的工作上，对公司更有用。现在回想起来，如果能雇一个在这方面有专业知识的人，我就能更有效地利用我的时间。

 

问：您对下一代创业者有什么建议？

答：当你创办一家公司时，除了技术之外，你所知甚少。因此，不要害怕寻求帮助和支持。你需要与投资者互动，解释你的技术的商业潜力，以及为什么它是独一无二的。为此，你需要数据和数字，而不仅仅是感觉。如果你在大学里，你可以从负责技术转让的人那里获得很多信息和建议，但你需要多问，多与人交谈。

同样重要的是，要多参加交易会，与有市场经验的生产商交流。在这方面，加入EPIC对我们很有帮助，因为我们可以接触到整个价值链上的合适人选，这为我们节省了大量时间和精力。

 

来源：荣格-《国际工业激光商情》

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