泓川LTP系列激光位移传感器全产业链国产化实践：从核心部件到军工应用突破

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一、泓川科技发展历程：从技术攻坚到产业突围的国产化之路

（一）创立初期：光学测量技术的本土化探索（2016-2018 年）

无锡泓川科技成立于 2016 年，聚焦工业自动化领域光学测量技术空白，初期以代理海外激光位移传感器产品切入市场，同步组建核心研发团队，针对国内制造业对高精度测量设备的迫切需求，启动国产化技术预研。2018 年，公司首ci突破激光光路校准核心技术，自主研发出shou台实验室级激光位移测量模块，奠定光学系统设计基础。

（二）技术攻坚：核心部件国产化突破（2019-2021 年）

• 2019 年：瞄准激光二极管、PSD 探测器等 "卡脖子" 部件，与深圳镭尔特光电、上海欧光电子等国内核心元器件厂商建立联合研发机制，成功将 650nm 红光激光二极管国产化率提升至 70%，推出首tai搭载国产光学系统的 LTP-01 原型机。

• 2020 年：完成电子电路组件国产化攻坚，龙芯中科工业级 MCU、圣邦微电子高精度 ADC 芯片实现批量应用，LTP 系列核心电路板国产化率达 100%，同步通过 CE 认证，标志着产品性能达到国际标准。

• 2021 年：建成国内shou条激光位移传感器全流程国产化生产线，引入大族激光焊接设备、拍频光电双频激光干涉仪等国产制造与检测装备，实现从光学元件加工到整机装配的全链条自主可控，LTPD08 等投受光分离型产品正式量产。

（三）产业拓展：全系列产品矩阵与全球化布局（2021 - 至今）

• 2021 年：推出 LTP 系列全量程产品矩阵，涵盖 0.8mm 至 2250mm 测量范围，其中 LTP2250 超大量程型号打破国外厂商在长距离测量领域的垄断，同年产品首ci出口东南亚半导体市场。

• 2022 年：建成国家ji光学测量实验室，引入安徽泽攸科技纳米级位移台、苏州天准高精度量块等国产校准设备，形成完整的国产化检测体系，LTP 系列产品通过德国 TÜV 认证，进入欧洲汽车制造市场。

• 2023 年：实现核心部件 100% 国产化，包括方芯半导体 EtherCAT 通信芯片、东土科技 PROFINET 协议芯片等工业总线关键器件，年产能突破5万台，海外市场占比提升至 35%，在德国、美国设立技术服务中心。

（三）产业拓展：全系列产品矩阵与国fang军工领域的技术突围（2021 - 至今）

• 军工领域技术突破：2022 年，泓川科技凭借 LTP 系列产品的超高精度与抗ji端环境能力，与某国fang军工单位达成深度合作，针对导dan导引头精密部件检测、航天器对接机构装配等场景，定制化开发出军工级激光位移传感器。其中，LTPD08 型号通过特殊光路设计，解决了传统进口设备在强电磁干扰环境下的测量漂移问题，测量重复精度达 0.03μm，满足军工级零部件装配的亚微米级精度要求。

• 核心部件国产化替代：在某航空航天单位的机载设备检测项目中，泓川科技采用龙芯 3A5000 芯片与方芯半导体 EtherCAT 通信芯片，替代原进口设备中的欧美核心器件，实现测量系统 100% 国产化，che底解决了因国际禁运导致的设备维护停滞问题。该方案已应用于新型战机发动机叶片振动监测，设备在 - 540℃~+65℃宽温环境下稳定运行，振动测试（50g 冲击）后精度保持率达 99.8%。

  
  

二、核心部件全国产化组成体系

（一）光学系统组件

• 抗强电磁干扰设计：激光二极管采用埃赛力达 905nm 三腔脉冲器件，配合深圳激埃特光电特制红外滤光片，可屏蔽雷达频段电磁干扰，已应用于某军工单位雷达天线俯仰角精密测量。

• 极duan环境适应性：光电探测器选用上海欧光电子军工级 PSD，在 - 40℃环境下响应速度不变，满足潜艇深潜环境下的密封舱位移监测需求。

（二）电子电路组件

• 军工级芯片应用：龙芯 3A5000 芯片通过军工级抗辐照测试，运算稳定性达到jun用标准，替代原美国 TI 芯片，解决了某导dan制导系统测量模块的断供风险。

• 抗浪涌保护：电源管理模块集成圣邦微电子抗干扰 IC 与 TVS 二极管，可承受 5000V 瞬态电压冲击，适配舰载设备的复杂供电环境。

• 激光发射单元

• 激光二极管：采用深圳镭尔特光电 655nm 红光 PLD650 系列（功率 0.5-4.9mW）及埃赛力达 905nm 红外三腔脉冲激光二极管，支持准直快轴压缩技术，波长稳定性 ±0.1nm，满足工业级高稳定性需求。

• 准直透镜：选用杭州秋籁科技 KEWLAB CL-UV 系列，表面粗糙度 < 1μm，聚焦精度 ±0.1°，确保光束平行度。

• 光学滤光片：深圳激埃特光电定制窄带滤光片，红外截止率 > 99.9%，有效消除环境光干扰。

• 激光接收单元

• 光电探测器：上海欧光电子代理 OTRON 品牌 PSD 位置敏感探测器，分辨率达 0.03μm（如 LTPD08 型号），北京中教金源量子点探测器正在实现自主替代。

• 聚焦透镜组：福州合创光电高精度分光棱镜，偏振消光比 > 1000:1，配合广州明毅电子阳极氧化支架，确保光路同轴度≤5μm。

（三）电子电路组件

• 信号处理模块

• 微处理器：龙芯中科 3A5000 工业级芯片，支持 - 40℃~+85℃宽温工作，运算速度达 1.5DMIPS/MHz，替代传统 ARM 架构芯片。

• 模数转换器（ADC）：圣邦微电子 SGM5840 16 位高精度 ADC，采样率 100kSPS，噪声抑制 < 100μV，实现进口替代。

• 激光驱动电路：重庆东微电子 EMT1010A 信号放大器，支持 pA 级微弱电流检测，恒流源稳定性 ±0.1%。

• 接口与供电组件

• 通信接口芯片：方芯半导体 FCE1X00 系列 EtherCAT 从站控制器，兼容倍福协议，东土科技 PROFINET 芯片同步应用，解决工业总线协议卡脖子问题。

• 电源管理 IC：圣邦微电子 SGM61020 DC-DC 转换器，抗干扰稳压设计，电源纹波 < 50mV。

（四）机械结构组件

• 外壳与支架

• 金属外壳：广东长盈精密铝合金 / 不锈钢外壳，通过五轴 CNC 加工中心制造，尺寸精度 ±5μm，电磁屏蔽效能 > 80dB。

• 散热系统：深圳飞荣达导热硅胶与金属散热模组，热阻 < 0.5℃/W，确保激光二极管温度漂移≤10ppm/℃。

• 调节机构

• 聚焦调节：东莞铭普光磁电动聚焦旋钮，闭环伺服控制精度 0.1μm，支持自动校准功能。

三、全流程国产化制造设备体系

（一）光学元件加工与组装

• 激光二极管封装：卓兴半导体 Mini LED 像素固晶机，支持 0.1mm 级芯片贴装，金丝键合强度≥2g。

• 光路校准：上海拍频光电双频激光干涉仪（分辨率 0.077nm），校准光学支架同轴度，PV 值 <λ/10。

• 激光焊接：大族激光光纤耦合焊接机，焊接变形量 < 5μm，实现金属外壳与光学支架的密封焊接。

（二）电子电路制造

• PCB 生产线：大族数控激光钻孔机（孔径精度 ±25μm）与激光直接成像设备，支持 HDI 板生产，线宽线距≤50μm。

• SMT 贴装：深圳劲拓 JX-3000 系列贴片机，01005 元件贴装精度 ±50μm，回流焊炉温度均匀性 ±5℃。

• 质量检测：南京泊纳莱在线 AOI 检测仪，50μm 分辨率，焊点缺陷检测率 > 99.5%。

（三）机械结构加工

• 精密加工：广东大盈智能装备五轴 CNC 加工中心，光学支架孔位精度 ±5μm，表面粗糙度 Ra<0.8μm。

• 注塑成型：宁波海天 HTF 系列注塑机，防尘盖与旋钮成型精度 ±0.1mm，缩水率≤0.5%。

• 表面处理：广州明毅卷对卷电镀线，金属外壳阳极氧化膜厚 5-10μm，盐雾测试≥1000 小时。

四、国产化检测设备与质量控制体系

（一）光学性能检测

• 激光参数测试：深圳立仪科技光谱共焦位移传感器（分辨率 0.01μm），检测光斑质量；北京卓立汉光 M² 因子检测仪，评估光束发散度，M²<1.3。

• 光路校准：上海拍频光电 SLH 系列激光干涉仪（量程 0-100m，精度 ±0.5ppm），校准透镜焦距与面形误差。

（二）位移测量精度校准

• 标准基准：安徽泽攸科技 MF40-25A 压电位移台（行程 25mm，分辨率 1nm），苏州天准科技 ±1μm 高精度量块，构建纳米级校准体系。

• 性能测试：线性度测试平台（行程 1000mm，直线度 ±1μm/m），重复性测试装置（精度≤0.1μm），确保测量稳定性。

（三）环境与可靠性测试

• 环境模拟：武汉克莱美特高低温湿热试验箱（-40℃~+85℃，湿度 20%~95% RH），苏州苏试 SS-5000 振动台（5-2000Hz，加速度≤50g）。

• 电磁兼容：北京普源精电 RIGOL DS6000 系列示波器，检测 EMI 辐射与 ESD 静电放电（接触放电 ±15kV，空气放电 ±25kV），符合 EN 61000 标准。

五、典型产品型号与技术参数

• 投受光分离设计：如 LTPD08 支持同轴测量，中间空间可集成点胶针头、工业相机，适用于镜面 / 透明材料（如晶圆、薄膜），重复精度 0.03μm。

• 抗强光与环境适应性：蓝宝石防护镜 + 特殊滤波设计，可在 20000Lux 强光下稳定工作，IP67 防护等级适应恶劣工况。

• 宽量程与高精度兼容：LTP2250 量程达 2250±650mm，同时保持 50μm 重复精度，满足桥梁位移、路面起伏等长距离监测需求。

典型军工应用产品型号

六、国产化驱动下的海外市场拓展

• 德国汽车零部件厂商：LTPD15 用于超声波焊接振幅测量，精度达 0.05μm，替代原日本品牌，成本降低 30%，交期缩短 50%。

• 东南亚电子制造企业：LTP025 蓝光版本成功解决透明 PCB 板厚度测量难题，抗干扰能力优于传统红光传感器，测量稳定性提升 40%。

• 北美工业设备集成商：LTP1000 大量程型号用于港口起重机定位，-40℃~+85℃宽温性能通过严苛认证，客户评价 “打破了欧美厂商在长距离测量领域的垄断"。