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盘点 | 2018年度十大光学产业技术
时间:2019-01-23来源: 光电汇OESHOW

在翻阅了各大光学媒体平台的13659篇相关新闻,并且询问行业专家,以及我们对光电行业2018年一整年的考察,最终评选出十个对产业发展具有积极影响的技术,这些技术将有望推动各自领域的产业进程。

具体是哪十大技术,跟随我们一一往下看吧。


国产20kW大功率全光纤激光器投入生产

近年来,光纤激光器在工业市场上的应用越来越广泛,但高功率市场基本都被外国企业把控。2016年,湖北省技术创新专项重大项目“20 kW光纤激光器及其核心器件研发”重任落在了锐科激光肩上。经过两年多的努力,这一项目于2018年10月17日通过了湖北省科技厅组织的专家验收。


这一项目在国内首次实现了20 kW全光纤激光器的研制,填补了国内空白,打破了国外少数厂商在此项产品上的垄断,对我国掌握光纤激光器核心技术、实现大功率光纤激光器及其关键器件国产化、发展中高端光纤激光器产业具有重要意义。

20 kW全光纤激光器已启动小批量生产。

我国首款商用100G硅光芯片正式投产使用


大众娱乐棋牌 我国首款商用100G硅光芯片正式投产使用。该款商用化硅光芯片在一个不到30平方毫米的硅芯片上集成了包括光发送、调制、接收等近60个有源和无源光元件。当该芯片完成封装后,其硅光器件产品的尺寸仅为312平方毫米,面积只有传统器件的三分之一,能够非常全面的满足CFP/CFP2相干光模块的需求。

该芯片由国家信息光电子创新中心、光迅科技公司、光纤通信技术和网络国家重点实验室、中国信息通信科技集团联合研制,可实现100G/200G全集成硅基相干光收发集成芯片和器件的量产,并通过了用户现网测试,性能稳定可靠。

全球首款虹膜识别ASIC芯片成功流片


经过7年的技术攻关,由武汉虹识技术有限公司研制的全球第一款虹膜生物识别ASIC芯片QX8001芯片成功流片,通过严格的功能和性能测试,完成量产前重要一步。

QX8001芯片采用40 nm半导体制作工艺,平均功耗仅为0.1 W,能处理1920×1080像素的高清图像,图像编码速度为100 ms,虹膜识别精准度较以往虹膜识别技术更高。

该芯片今后既能被智能手表、智能手机、智能门锁、智能门禁等通用智能终端设备厂家集成作为登录、开机、加密、支付、开门等一般应用,也能被虹膜采集器、警务通、通关闸刀机等专用终端设备厂家集成,实现虹膜生物特征建库、黑白名单查找、边境和出入境管控等特殊应用。

大众娱乐棋牌 该芯片量产后,能解决虹膜生物识别设备价格贵、体积大和功耗大等难题,使虹膜生物识别技术和产品得到快速普及应用。

4米大口径碳化硅非球面光学反射镜研制成功


大口径高精度非球面光学反射镜是高分辨率空间对地观测、深空探测和天文观测系统的核心元件,其制造技术水平对国防安全、国民经济建设、基础科研能力而言具有重要意义。作为一种高稳定性的光学反射镜材料,在此前相当长一段时间内,国际上公开报道的单体碳化硅反射镜的最大口径仅为1.5米。

大众娱乐棋牌 中科院长春光机所副所长张学军带领团队突破多项镜坯制备关键技术,建立了大口径碳化硅镜坯制造平台,并先后研制成功可用于可见光成像的2米、2.4米、3米口径单体碳化硅镜坯和4米口径整体碳化硅镜坯。同时,他们还攻克了另两项技术瓶颈——大口径碳化硅非球面加工检测以及高性能改性、镀膜,形成了大口径系列反射镜研制能力,是我国在大口径光学制造领域的重大技术突破。

高性能条纹相机研制成功,打破国际垄断


对于“显微”技术人们并不陌生,这是观测微观世界的空间放大技术,可以“延长”人眼的空间分辨能力,而超高速成像,则是观测瞬态事件的时间放大技术,可以“延长”人眼的时间分辨能力。条纹相机正是实现这一微观和超快过程探测的必要手段,也是唯一同时具备超高时间分辨与高空间分辨的高端科学测量与诊断仪器,更是惯性约束激光聚变国家战略高技术研究中不可或缺的诊断仪器。

作为十分敏感的尖端技术,条纹相机的国际学术研究成果及器件设备的共享性很低,国外相关的技术对我国实行严格的封锁,对条纹相机也实行严格的出口管制。中科院西安光机所建成了国内唯一的集设计、生产、检测为一体的条纹相机研发基地,目前已成功研制出八种类型的条纹相机。

2018年5月22日,由中科院西安光机所承担的国家重大科研装备项目“高性能条纹相机的研制”顺利通过验收,标志着我国具有自主知识产权的高性能条纹相机达到实用化水平。这一成果打破了国际在这一领域的垄断,对前沿科学研究以及国家重大工程建设具有重要意义。

世界最大规模光量子计算芯片问世


图示芯片中的二十组光子阵列里,每组都包含了2401根波导

2018年5月,Science子刊Science Advances报道了上海交通大学物理与天文学院金贤敏研究团队最新研究成果——世界最大规模的三维集成光量子芯片,并演示了首个真正空间二维的随机行走量子计算。同时,这也是国内首个光量子计算芯片。这项研究进展对于推进模拟量子计算机研究具有重要意义。

量子信息技术已经经历了广泛的原理性验证,是否能真正走出实验室,走向实用化和产业化,取决于我们是否能够构建和操控足够大规模的量子系统。发展的光量子集成芯片技术是攻克可扩展性难题有前景的途径,有望有力推动量子信息技术的实质性进展。

大众娱乐棋牌 6000 W纳秒脉冲激光器推向产业化应用

1月8日,在北京召开的2017年度国家科学技术奖励大会上,中科创谱激光科技有限公司董事长李京波教授的“新型半导体深能级掺杂机制研究”项目获得国家自然科学奖二等奖。

以半导体激光器外延生长、掺杂技术等科学问题研究为支撑,在大功率半导体激光器芯片关键技术等方面,李京波团队近来取得了多项创新成果:开发出纳秒脉冲激光器,平均功率达到了6000 W,比目前国际上同类指标高2000 W;首次研发出大功率半导体激光器芯片,芯片单巴功率超过160 W,寿命超过1万小时。


现场实验激光打穿钢板

李京波团队已经将此次获奖项目的部分成果成功转化为高功率脉冲激光器产业化应用,创办了南昌中科创谱激光科技有限公司,预计2018年该公司的销售收入将突破1亿元。

新型量子点显示材料与器件研制成功

合肥工业大学科研人员与中国科学技术大学、广东省科学院合作,首次成功将石墨相氮化碳应用于下一代量子点显示(QLED)技术,并成功制备了新型量子点显示器件。

QLED具有色纯度高、色域宽、易实现大屏幕柔性显示、器件成本低等优点,被认为是继OLED之后的下一代显示技术,但实现该技术亟须开发出新材料与新器件。

科研人员采用热聚法合成了具有类石墨烯二维片层结构的氮化碳粉末,然后通过超声剥离技术制备出量子点,并以该量子点作为发光层,采用溶液旋涂法制作了蓝色发光的量子点显示原型器件。实验显示,这种量子点材料的发光效率最高可达49.8%。

该成果为下一代量子点显示技术开辟了新的研究方向,目前科研人员正优化提升这种新材料的发光亮度、发光效率、色纯度、色彩饱和度等指标,以满足新型显示产业的应用需求。

高精度微波光子成像雷达


南京航空航天大学潘时龙教授课题组与中国电子科技集团第14研究所智能感知实验室联合研制出宽带微波光子成像雷达。该技术攻克了宽带信号产生、宽带实时成像处理这两大技术难题,不仅能获取成像分辨率优于1.3 cm×1.3 cm的图像,还能够以视频的方式高精度地观测小尺寸目标。

该项技术除了在自动驾驶汽车、无人机和自主机器人等智能装置中的广泛应用取得技术基础,高精度实时视频微波成像还对复杂环境中反恐作战的单兵、战车和直升机等也具有极其重要的意义。

长光华芯976 nm抽运光纤激光器


长光华芯推出的高亮度976 nm光纤耦合半导体激光器,采用自主成熟的976 nm单管芯片,通过多单管串联技术、合理的热力学设计和可靠地封装工艺实现135 μm光纤输出160 W 976 nm激光。多年来向市场大量交付,真正实现了半导体激光器的“中国制造”,是大功率光纤激光抽运源的理想选择之一。

此外,976 nm抽运光纤激光器,由于消除了光纤非线性效应,实现了近85%的光光转换效率,整机系统受环境温度影响微弱。

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