2018年光学新技术的积极意义介绍

　　2018年的光学产业得到了新的发展，这和这一年中相关的技术研究分不开，今天为大家介绍几项2018年促进光学产业发展的新技术以及意义。

　　1，国产20kW大功率全光纤激光器投入生产

　　激光器是激光加工产业的核心部件，其中光纤激光器凭借寿命长、易维护、效率高、更节能等优点正逐步成为工业激光器的首选。据 Strategies 统计数据，2017 年全球工业激光器市场规模达到 43.14 亿美元，年均复合增长率14.76%;其中光纤激光器占工业激光器的比重已经上升到 47.26%，预计到 2021 年全球光纤激光器市场规模将增至 28.85 亿美元。

　　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。

　　2，我国首款商用100G硅光芯片正式投产使用

　　日前，我国自主研发的首款商用“100G硅光收发芯片”正式投产使用。据报道，该商用化硅光芯片由国家信息光电子创新中心、光迅科技公司等单位联合研制，是目前世界上集成度最高的商用硅光子集成芯片之一，光发送、调制、接收等近60个有源和无源光元件集成到不到30平方毫米的硅芯片上。

　　性能方面，报道称该系列产品支持100-200Gb/s高速光信号传输，具备超小型、高性能、低成本、通用化等优点，可应用于传输网和数据中心光传输设备。

　　3 全球首款虹膜识别ASIC芯片成功流片

　　虹识技术称，这是全球第一款虹膜生物识别ASIC芯片，已经通过严格的功能和性能测试，彻底解决了价格贵、体积大、功耗高三大难题，可大大推动虹膜生物识别的普及，对中国乃至全球虹膜生物识别行业和信息安全产业的发展具有里程碑式的重大意义。

　　虹膜是人体唯一外部可见的内部器官，用虹膜来验证个人身份具有身份唯一性、终生稳定性、安全防伪性等其它认证方式无可比拟的优势。

　　4，4米大口径碳化硅非球面光学反射镜研制成功

　　探索9年、经18个月加工“打磨”，一块直径4米、重达1.6吨的“大镜子于2018年8月21日在中国科学院长春光学精密机械与物理研究所(简称：中科院长春光机所)通过项目验收。这是国家重大科研装备研制项目“4米量级高精度碳化硅非球面反射镜集成制造系统”的最新成果，标志着我国大口径碳化硅非球面光学反射镜制造技术水平已经跻身国际先进行列。

　　当天的项目验收意见中，专家组写道：“所有技术指标均达到或优于项目批复的实施方案规定的考核指标要求，系统性能国际领先。”

　　5，高性能条纹相机研制成功，打破国际垄断

　　条纹相机是具备超高时间与高空间分辨的唯一高端科学测量与诊断仪器，在激光聚变等超快现象研究中发挥着重要作用。经过多年研究，研究团队成功解决了条纹相机制备过程中存在的各种工艺问题和工程实施难题，取得了多项创新性成果，实现了时间分辨率、动态范围和同步频率三个关键技术指标的显著提升。

　　在国家重大科研装备项目的支持下，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，对能源、材料、光生物、光物理、激光技术、高能物理等领域均具有重要的意义，为国家大科学工程、基础前沿和国防安全提供了核心技术保障。

　　,6，世界最大规模光量子计算芯片问世

　　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。

　　7，6000 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。

　　8，新型量子点显示材料与器件研制成功

　　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。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。

　　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。

　　9，高精度微波光子成像雷达

　　光学成像装置(相机、激光雷达等)是自动驾驶汽车、无人机等智能装置的眼睛，但其一般难以在大雾、下雨、雾霾、黑夜等恶劣天气或黑夜工作，也难以辨别阴影中的运动目标(如突然从树丛里窜到路上的人或动物等)，造成极大的安全隐患。微波成像虽然可以全天候工作且具有穿透能力，但面临着成像精度差、处理速度慢以及实时性差等关键挑战，难以在民用产品中广泛应用。

　　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。

　　10，长光华芯976 nm抽运光纤激光器

　　随着976nm产品在市场的铺开和其效益的体现，976nm泵源已逐渐得到市场的认可和肯定。长光华芯自主研发的160W 135μm 976nm泵源产品推入市场已有两年，产品性能和可靠性经过了客户端的实际使用和考验，收获了市场的肯定和口碑。在此基础之上，长光华芯于1月11日正式对外发布了180W 135μm和280W 200μm两款976nm光纤耦合半导体激光器产品。

　　新科技的发展对产业的发展能够起到促进作用，而未来的产业发展也需要在技术方面不断施力。