连芯科技用于给无人机“隔空充电”的激光充能设备。（受访者供图）

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　　激光定向能设备

　　所属产业：空天信息

　　特点：像一把带瞄准镜的好枪，能让激光“子弹”精准命中高速移动的目标，且能量损耗小。

　　应用场景：无人机和飞行汽车空中充电、民用低空安防、核聚变点火、手机充电、空地通信等。

　　一架植保无人机在空中给庄稼施肥，持续作业30分钟后，电量告急！

　　远处一道光束射来，精准锁定机身上那块仅巴掌大小的电池板，将激光能量源源不断注入机体。很快，无人机电量再次满格。这一科幻味十足的场景，不久后将出现在现实生活中。

　　重庆连芯智能科技研究院有限公司（以下简称连芯科技）创始人、首席科学家马晓燠介绍，公司依托中国唯一、世界领先的自适应光学技术实现激光定向能控制，开辟了激光传能新赛道，“值得关注的是，激光传能的意义远不止给无人机空中充电，更蕴藏着改变能源应用格局的无限可能。”

　　全新技术

　　低空飞行器加速落地，续航焦虑催生巨大市场需求

　　当下，无人机、飞行汽车等低空飞行器加速落地，但续航短板始终制约着行业发展。

　　通常情况下，消费级无人机飞行二三十分钟就需换电池，工业级无人机也仅能续航四五十分钟；尚在试点的飞行汽车，空中续航100～200公里，飞行不到40分钟就得落地充电。

　　行业发展迫切需要远距离空中补能技术。

　　“激光传能，正是破解低空飞行器续航焦虑的有效方案。”马晓燠称。

　　激光传能原理是这样的：在飞行器上加装专用激光电池板，地面布设激光发射装置，发射装置发出激光传输光能，电池板“收到”光能后将其转化为电能，从而实现空中不间断供电。

　　要实现高效激光传能，电—光—电转换效率低了不行，此外激光必须“打”得准、传得稳。这离不开顶尖技术支撑。

　　连芯科技的底气，源于自主研发的第二代自适应光学系统技术。这项全国唯一、国际领先的技术，来自中国科学院光电技术研究所，曾打破国外垄断，让我国天文观测能力跻身世界顶尖水平。

　　2019年，中国科学院光电所着手推进该技术产业化。所内科学家马晓燠主动请缨，在重庆创办连芯科技，以激光光束控制技术为突破口，开启尖端技术民用化之路。

　　突破之路

　　历经上千次试验，一束激光完成从“观星”到传能的赛道转换

　　从天文观测领域转向激光传能，技术转化之路布满荆棘。

　　连芯科技研发团队最初考虑优化原有技术参数直接应用，但数十次试验均宣告失败。

　　激光传能需高功率激光，面临的环境挑战更为严苛：

　　低空大气湍流更剧烈，光束容易抖动偏移、发散，产生严重畸变；高功率激光会加热空气，产生“热晕效应”，就像手电筒光穿过热气腾腾的菜汤上方，光束会因热空气多次折射而散开、晃动，进一步加剧偏移。此外，在传能过程中，系统还必须精准追踪高速移动的飞行器。

　　同样棘手的是，原来的自适应光学系统成本高达千万元，根本无法普及。美国从上世纪90年代就开始研究激光传能，至今没有大规模应用，原因之一就是成本太高。

　　面对技术、成本双重难关，研发团队决定对原有系统进行彻底重构，增强系统对光束畸变的校正能力，提升动态追踪目标的精准度。

　　他们还在高功率激光器的多光束合束技术中融入AI算法，给光束合束装上“智能大脑”，将光纤激光器阵列输出的激光合为一束，突破单个激光器的功率上限。

　　历经上千次试验，团队终于突破所有瓶颈，研发出激光定向能控制技术及激光定向能设备。马晓燠形象比喻：“激光是‘子弹’，我们的设备就是带精准瞄准镜的‘好枪’。”

　　这把“枪”实力超群——可实时感知大气与目标轨迹，每秒数千次校正光束方向，20公里内可捕捉以每秒60多米速度移动的目标，1公里外误差仅1毫米，精度远超国外同类设备；光转电效率达到21%，逼近物理极限，是传统方式的3～4倍；设备成本、体积、重量均降至原来的十分之一，彻底扫清产业化成本障碍。

　　走出实验室，这一激光定向能设备“一战成名”。

　　前景广阔

　　未来可融入工业生产、日常生活、航空航天等各个领域

　　凭借核心技术优势，连芯科技成为国内唯一拥有基于自适应光学的激光定向能设备且具备全链条产业化条件的民营企业。

　　2026年2月，该公司牵手中国科学院上海光机所成立激光传能公司，全力推进技术产业化，率先布局两大核心领域。

　　首先发力的是无人机空中充电。截至2025年末，我国实名登记无人机超328万架，市场巨大。激光传能不但可彻底解决无人机续航短板，还能解决无人机管控难问题，应用空间广阔。

　　同时，激光传能公司还切入民用低空安防赛道，依托核心技术研发激光防御设备，精准处置“黑飞”无人机。目前，车载款已问世，肩扛式设备将于今年6月推出。

　　激光传能的应用领域，远不止低空经济。马晓燠表示，随着技术迭代、成本下降，这项技术将解锁更多全域应用场景，彻底改变传统能源供给方式。

　　比如，未来飞行汽车普及后，激光传能可实现对其全程空中充电，飞行汽车仅需搭载小块备用电池，就能实现跨城“无限续航”。

　　除此之外，激光传能还可用于核聚变点火、材料表面热处理，以及室内无死角为手机、笔记本电脑无线充电等众多领域。未来，激光传能设施或将像通信基站一样普及，融入工业生产、日常生活、航空航天等各个领域，突破传统有线、短距离无线充电的局限，构建全域无线传能新格局。