第一節(jié) 國內(nèi)光電產(chǎn)業(yè)主要技術(shù)成果
1、中航工業(yè)光電所成功為我國數(shù)十種飛機研制平顯
建所初期,我國航空火控專業(yè)剛剛起步,中航工業(yè)光電所作為我國唯一的以機載火力控制技術(shù)為核心的火控系統(tǒng)和光電系統(tǒng)專業(yè)所,承擔(dān)了航空火控產(chǎn)品研制任務(wù)。在進行第一代航空火控系統(tǒng)研制的同時,光電所緊緊跟蹤世界航空武器火控系統(tǒng)發(fā)展前沿,積極開展第二代火控系統(tǒng)的 研究 。上世紀(jì)80年代初期,光電所在無任何資料可借鑒的條件下,經(jīng)歷了無數(shù)磨難和艱辛,自籌資金,自主研發(fā)出了我國第一臺機載平視顯示武器瞄準(zhǔn)系統(tǒng)(簡稱“平顯”),并在短短的幾年內(nèi),以驚人的毅力和自主研發(fā)能力,搶在引進的國外平顯下線之前,完成了自主研發(fā)的“平顯”從預(yù)先 研究 到型號研制的試飛和靶試,奠定了用我國自主研發(fā)的“平顯”裝備軍機的基礎(chǔ),贏得了國產(chǎn)航空火控產(chǎn)品自主更新?lián)Q代的主動權(quán),實現(xiàn)了空軍作戰(zhàn)飛機火控瞄準(zhǔn)系統(tǒng)質(zhì)的突破與跨代的飛躍。
中航工業(yè)光電所乘勢進取,瞄準(zhǔn)新一代機載“綜合光電系統(tǒng)”演示驗證重大科技發(fā)展項目攻堅,取得了重點突破,主要指標(biāo)趨于國際先進水平,為提升新機光電探測研制水平奠定了成功基礎(chǔ)。創(chuàng)新帶來飛躍,光電所在創(chuàng)新發(fā)展中,實現(xiàn)了由單一航空火控技術(shù)向航空火力控制系統(tǒng)與指揮技術(shù)的發(fā)展,由光電探測技術(shù)向光電探測與光電對抗系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展,由航空電子技術(shù)向核心任務(wù)功能與顯示瞄準(zhǔn)系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展,構(gòu)建了一流的專業(yè)技術(shù)發(fā)展平臺,加快了面向未來戰(zhàn)略發(fā)展需求研發(fā)能力的延伸和擴展。
2、全光纖激光技術(shù)取得重大進展,達國內(nèi)最高水平
中科院西安光機所瞬態(tài)光學(xué)與光子技術(shù)國家重點實驗室大功率光纖激光 研究 團隊,在全光纖激光技術(shù) 研究 方面取得重要階段性進展:輸出功率超過1千瓦,光—光轉(zhuǎn)換效率為62%,這是目前國內(nèi)全光纖激光器 研究 達到的最高水平,為研制更大功率的全光纖激光器奠定了必要的技術(shù)基礎(chǔ)。
由于具有效率高、光束質(zhì)量好、穩(wěn)定性高、免維護等優(yōu)點,大功率全光纖激光器在工業(yè)加工、國防等領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用,國內(nèi)外眾多激光公司和科研機構(gòu)競相開展這方面的 研究 。近年來,中科院西安光機所在大功率光纖激光器及其功率合成方面取得了較快的發(fā)展。
3、國內(nèi)首次自主研發(fā)出連續(xù)單管半導(dǎo)體激光器耦合模塊
由中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械 研究 所與數(shù)名留學(xué)回國人員組成的團隊共同創(chuàng)立的專業(yè)從事大功率半導(dǎo)體激光器研發(fā)和生產(chǎn)的高新技術(shù)企業(yè)——西安炬光科技有限公司在2010年年初又推出一款新產(chǎn)品“FCSE系列產(chǎn)品”,這是國內(nèi)首次自主研發(fā)生產(chǎn)的連續(xù)單管半導(dǎo)體激光器耦合模塊。該產(chǎn)品的主要輸出波長為808nm,包括有FCSE-808-2W、FCSE-808-3W、FCSE-808-5W、FCSE-808-6W、FCSE-808-8W等系列產(chǎn)品。其每種型號的產(chǎn)品包含兩種輸出芯徑,分別是200/400μm,光纖的數(shù)值孔徑均為0.22。FCSE系列產(chǎn)品主要性能指標(biāo):存儲溫度-40~+60℃,穩(wěn)定性>99.5?%,光譜寬度<3nm,耦合輸出功率范圍2~8W。
該產(chǎn)品對激光器陣列bar條產(chǎn)生的光通過微小光學(xué)系統(tǒng)進行準(zhǔn)直后高效耦合到光纖陣列之中,最后將高功率激光以光纖形式輸出。FC系列中心波長為808nm、915nm、940nm、976nm輸出,額定功率分別為30W、40W、50W。FC系列產(chǎn)品具有高功率、高穩(wěn)定性、輸出光斑均勻、光譜窄等特點,并可以在最大輸出功率范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。
FCSE系列產(chǎn)品芯片采用獨特的封裝形式和光纖準(zhǔn)直耦合方法得到高的耦合效率(≥87%);采用平行封焊提高了模塊的可靠性和使用壽命,產(chǎn)品具有高輸出功率、高功率穩(wěn)定性、高亮度、窄光譜、長壽命和光斑均勻性好等優(yōu)點,技術(shù)指標(biāo)達到國內(nèi)領(lǐng)先、國外先進水平。
第二節(jié) 國外光電產(chǎn)業(yè)主要技術(shù)成果
1、Intel最新硅光電技術(shù)上的 研究 成果——硅基光電雪崩探測器
Intel宣布了一項在硅光電技術(shù)上的 研究 成果——硅基光電雪崩探測器達到了有史以來的最高340GHz的"增益帶寬積"。它的意義從整體來看,主要是硅光電子器件性能首次超越同樣功能的傳統(tǒng)材料光電子器件;而如此好性能的"硅基"探測器也讓Intel實現(xiàn)芯片間、芯片內(nèi)光信號互聯(lián)的未來目標(biāo)更近了一大步。也是繼Intel在光調(diào)制部門采用硅材料得到重大突破后,在光探測部分的又一次重大突破。
2、歐盟光電材料 研究
鑒于光學(xué)材料和光電材料潛在的巨大市場,歐盟將加強在以下領(lǐng)域的 研究 開發(fā):新光學(xué)材料體系的 研究 開發(fā)以及在納米尺度上對新材料的控制能力,最終設(shè)計出3D納米主結(jié)構(gòu)的光發(fā)射儀器;開發(fā)大型、高效率的白光發(fā)射極,以取代目前普遍使用的白熾燈;開發(fā)光數(shù)字系統(tǒng),使所有數(shù)據(jù)或部分數(shù)據(jù)能夠通過光設(shè)備而非電子設(shè)備進行處理,從而減少“光電”轉(zhuǎn)換和“電光”轉(zhuǎn)換;進一步提高諸如CD、DVD等二維存儲媒體存儲容量,借助干擾和全息技術(shù)開發(fā)三維數(shù)據(jù)存儲媒體。
3、世界上最小的醫(yī)療微型顯微鏡面世僅重46克
美國科學(xué)家發(fā)明了一種世界上最小、最輕的微型顯微鏡。該新型無透鏡成像技術(shù)被認為不僅削減了與醫(yī)療照顧相關(guān)的成本,還將給資源條件有限的地區(qū)提供快捷、廉價的醫(yī)學(xué)診斷,也將遠程醫(yī)療向前推進了一步。
美國加州大學(xué)洛杉磯分校的電子工程副教授艾多安·奧茲坎使用了一種“基于側(cè)影成像的無透鏡超寬視野單元監(jiān)測陣列平臺”(LUCAS)的成像技術(shù)。LUCAS的特點是,擯棄放大物體所用的透鏡,通過采用發(fā)光二極管照亮物體及數(shù)字傳感陣列來捕捉影像,從而產(chǎn)生微?;蚣毎娜D像。 分析 樣本經(jīng)由一個小芯片載入,芯片內(nèi)裝有用以監(jiān)測健康狀況的唾液或血液涂片。在使用血液涂片時,該顯微鏡能準(zhǔn)確鑒別出細胞或微粒,如紅細胞、白細胞和血小板等。
這臺顯微鏡和一個雞蛋的重量差不多,僅46克,是一個自成一體的成像設(shè)備,其僅有的外設(shè)為一個可與智能手機、掌上電腦(PDA)或計算機相連的USB接口,可經(jīng)此供電。除了比常規(guī)顯微鏡更為緊湊輕巧外,該無透鏡顯微鏡還省卻了要經(jīng)過專業(yè)技術(shù)人員才能 分析 成像的需要,圖像經(jīng)由計算機 分析 后就可即時獲取結(jié)果。再加上一些不太昂貴的附件后,還能改裝成一個微分干涉對比顯微鏡(亦稱諾瑪爾斯基顯微鏡),改裝附件的成本僅100美元至200美元。微分干涉對比顯微鏡可用以獲取樣本的密度信息,通過突出線條和邊緣的對比度來形成看似立體的圖像。
這臺功能強大、成本低廉的無透鏡顯微鏡可裝入一個極小包裝;大量設(shè)計元素將使其在資源條件有限的地區(qū),特別是非洲的一些國家大顯身手,幫助監(jiān)測諸如瘧疾、艾滋病和肺結(jié)核等疾病。
在以上地區(qū),醫(yī)療的兩個關(guān)鍵需求是:易用性和耐久性。
第三節(jié) 光電產(chǎn)業(yè)技術(shù) 研究 熱點
上世紀(jì)九十年代末,光通信浪潮的興起標(biāo)志著光子和電子成為現(xiàn)代信息技術(shù)的基本載體,帶動了光電信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
國內(nèi)外光學(xué)工程學(xué)科和光電信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主要表現(xiàn)在光通信、激光與光電子技術(shù)、光學(xué)成像技術(shù)、光存儲、光電傳感及檢測、能源及照明、光電顯示、生物光子技術(shù)等領(lǐng)域。
技術(shù)熱點集中在光通信器件和應(yīng)用系統(tǒng)、半導(dǎo)體激光器等光電子工業(yè)、光電傳感器、激光加工業(yè)、激光核聚變、太陽能利用、LED照明、智能化光電儀器、光學(xué)醫(yī)學(xué)應(yīng)用、便攜信息產(chǎn)品可視化、光學(xué)慣性技術(shù)、超分辨超光譜超快成像、衍射成像、光電圖象輸入及輸出、平板和投影顯示、有機發(fā)光顯示和新型發(fā)光材料、海量光存儲器和光學(xué)器件的加工制備等領(lǐng)域,技術(shù)難點主要集中在光學(xué)單元器件技術(shù)和系統(tǒng)光電集成技術(shù)。
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