中南鸿思：中国光电子器件自动化封装领跑者
中南鸿思创业三人组：卢胜强、徐聪、唐佳（从左至右）
在2024年中国国际大学生创新大赛总决赛上，机电工程学院2022级在读博士生唐佳领衔的团队项目《中南鸿思：中国光电子器件自动化封装领跑者》成功获得高教主赛道研究生创业组金奖；年底，唐佳因其在推动科技成果转化和创新创业中的贡献入选“湖南十大教育新闻人物”。
学在中南
在生活中，无论是用于5G通信、光纤到户和光电传感的小型激光器，还是用于激光切割、焊接、打标以及激光医疗的大功率激光器，都离不开光电子器件这一核心部件。它能够将激光器芯片发出的光，通过比头发丝还细的光纤来高效率地输出。而光电子器件封装设备领域曾一度被国外高价设备垄断。
“10年前，国外的设备价格很高，很少有企业能负担得起。国内的设备还只有手动的，而手动的设备对员工技术熟练程度依赖高，生产效率低、产品一致性也不好。”唐佳介绍道，“面对我国光电子器件封装制造产业的重大需求和‘卡脖子’的难题，我的导师段吉安教授从机械学科切入光电子器件制造领域，从事光电子器件耦合封装技术与装备研究。2014年，我考上中南大学的研究生后，就跟着导师参与到光电子器件自动化耦合封装技术的研究中了。”
然而，技术研发的过程并非一帆风顺。读研的时候，唐佳和课题组的师兄卢胜强、同学徐聪等泡在实验室，就是要攻克大功率半导体激光器光学镜片精密耦合封装的技术难题——如何保证光学镜片在亚微米级精度调节下，大功率激光光束的形状和功率都能满足光纤传输的要求，实现激光器光束能够高效、稳定地输出。
徐聪打比方，在调试耦合设备时，通过视觉进行初定位，再用算法进行精确定位，找到“光”的位置，尽可能减小误差提高精度。“有时候找‘光’就要两三天，就像在房间里寻找一只小飞虫。”“每一次微小的偏差，都可能导致光束散射或效率下降，这个偏差的正确判断也将直接影响到设备的生产效率。经过数月的努力，我们终于找到了一种新的耦合封装方法，通过优化硬件设计和软件算法，不仅实现了镜片的快速精密耦合，还显著提高了激光器在高功率下的稳定性。”唐佳说道。
2014年9月，唐佳带着和课题组共同研发的第一代双工位同轴型激光器自动化耦合封装设备参加深圳中国国际光电博览会。“那时我们的研发条件非常简陋，机器外观也没有那么高端大气，可这是我们研发的国内第一台在展会上展出的国产全自动化的光电子器件耦合装备，而且还是双工位的。这台设备在展会上获得了巨大的关注度，也正是这次展出，给予了我们创业的信心。”
闯在市场
2015年6月，唐佳牵头组建创业团队，在长沙高新开发区创办了湖南中南鸿思自动化科技有限公司。
作为科技型创业公司，团队的核心生命力量是科技研发。三位创始人卢胜强、唐佳、徐聪均毕业于中南大学机电工程学院，分别是设备工艺软件、硬件结构、电控系统等领域的一把好手。针对手工耦合封装缺陷，创业团队将光通道耦合位置全局寻优搜索、亚微米精度运动设计与控制等光电子器件封装设备的关键技术成果进行落地转化。以精度要求最高的快轴准直镜装调设备为例，唐佳和团队于2016年在国内首次攻破了此类机器的技术壁垒。在此之前，国内激光器生产企业只能高价进口国外单价300万元一台的设备。随着AI、高端制造发展，光模块技术迭代速度快，对耦合设备提出更高的自动化要求。目前，团队自研的高速高精度直线电机、力可控高精度电动夹爪已经接近国际先进水平，实现了自研设备关键技术的自主可控。
而对于唐佳团队来说，更棘手的是如何面对市场。创业初期，团队面临着资金、生产线、生产经验、营销宣传等多重困难。“当时，学校领导和导师给予了我们很大的支持，协助我们攻克技术难题。我们没有场地，都是依靠学院提供的两间空闲实验室作为创业基地。”唐佳回忆道。由于公司创业团队骨干都是技术研发出身，创业之初都把心思放在了研究怎么提高设备性能上，忽视了营销宣传的重要性。为了克服这一困难，他们积极参与行业内的各种展会，参加创新创业大赛等科创竞赛，将企业的产品慢慢打开了知名度；同时，团队坚持技术为本，加大研发投入，保持技术领先。
2024年上半年，团队在人员没有显著增加的情况下，完成了客户要求的3个月出货200台机械设备的“极限挑战”，相当于往年几乎一年的出货量，这样的成绩令唐佳非常欣喜。公司创办10年来，从一个3人的小团队逐步发展到如今拥有51人的稳定企业，近三年每年投入的研发费用均超过500万元，研发投入占公司营收比例近10%，产生了显著的经济效益与社会效益。
业绩的增长，是中国智造升级和全球光模块格局变化的侧影。从2015年光纤入户，到5G、数据中心建设，再到当下的AI技术、高端制造业发展，整个行业对高速、高密度、高可靠性和低功耗的光模块需求激增。乘着国内技术发展的东风，中南鸿思在光电子器件封装领域多个工序打破了国外高价设备的垄断，公司研发生产的设备与原进口设备相比，具有更高的生产效率与价格优势，为国内光电行业50余家企业提供了超过1000台/套自动化耦合封装装备，为行业节省了上亿元的生产成本，促进了光电技术的普及推广。凭借不断的研发投入和技术创新，中南鸿思成为光学耦合领域技术齐全的设备与解决方案供应商，公司产品出口韩国和东南亚。
“能在一个行业里面用自己的所学解决实际问题，将论文‘写在祖国大地’上，既创造社会价值，也实现了自我价值。”唐佳很自豪。
2022年，唐佳再次回到中南校园攻读博士学位。他希望能将科研与市场紧密结合，推动实验室里的更多专利技术走向市场应用。