2018年激光行業大事件記事

激光技術再獲諾獎

北京時間10月2日,瑞典皇家科學院決定將2018年度諾貝爾物理學獎的一半授予美國科學家Arthur Ashkin以表彰其發明光鑷子(Opitcal tweezer)技術,另一半授予法國科學家Gerard Mourou和加拿大科學家Donna strickland以表彰他們發明了可用於產生高強度超短光學脈衝的方法,即啁啾脈衝放大方法(chirped pulse amplification,簡稱CPA)。其中,加拿大科學家Donna strickland是第三位獲得諾獎的女性。





光鑷子是利用聚焦光束產生的力場(力的大小一般為皮牛量級,1皮牛約等於10-13公斤)來夾取微小物體,類似一個鑷子,因此在顆粒物質、微納米科學以及生物、醫藥等研究領域獲得了廣泛的應用。

啁啾脈衝放大用於產生高強度、超短激光脈衝,當前激光單脈衝可達petawatt(1015瓦)以上,脈衝寬度一般實驗室都可達飛秒(10-15秒)量級,個別實驗室可做到阿秒(10-18秒)。高強度、超短激光脈衝不僅具有重要的工業和軍事應用價值,由於其可以把單脈衝時域降至10-18秒左右,這樣的時間分辨本領開啟了研究原子和亞原子層麵超快過程的可能,其對基礎物理的影響是不可估量的。

點評:本次諾貝爾物理學獎頒發給激光領域的科學家,既是對激光物理、激光技術領域學人的鼓勵,也是對激光產業的鼓勵。新的激光技術將帶來許多行業標準的提升,也將帶來更多行業問題的解決方案。



我國激光薄膜元件在國際競賽中折桂

10月9日,美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室傳來了2018年基頻激光反射薄膜元件激光損傷閾值國際競賽結果:中國科學院上海光學精密機械研究所中國科學院強激光材料重點實驗室薄膜光學實驗室研製的激光反射薄膜元件再次折桂,與2012年、2013年獲勝相比,優勢更加明顯:損傷閾值高出第二名20%。中國科學院上海光學精密機械研究所10日對外發布了該信息。



 



高功率激光反射薄膜是構成激光聚變裝置、超強超短激光等強激光係統不可或缺的元件,是唯一能迫使隻知道直線前行的強激光按照人類的想法“萬宗歸一”的獨門元件!它不但需要承受高能激光的衝擊,保障高功率激光裝置不會“自傷”,還要高效地“指揮”激光的方向,使將入射到它表麵的激光完全按照人們的意願,有次序地奔赴同一靶點。激光損傷閾值代表著這個元件“控製指揮”激光的能力,其數值大小決定著能否使激光能量無損地到達靶點。

點評:不可否認,我國還未能實現所有核心技術的自主研發,但經過幾十年的發展與趕超,局部領先的“局部”正不斷擴大。



銳科激光上市,國產激光器迎來新階段

6月25日上午,武漢銳科光纖激光技術有限公司上市敲鍾儀式在深圳證券交易所隆重舉行,標誌著銳科激光開啟了資本之路,進入跨越式發展的新階段。





銳科激光成立於2007年,是一家擁有自主創新知識產權的國家級高新技術企業,專業從事光纖激光器及其關鍵器件與材料的研發、生成和銷售。2017年,銳科激光實現全年營業收入9.52億元,今年前三季度營收10.85億元,連續幾年增幅超過6成。銳科激光迅猛發展的背後,主要得益於當前光纖激光器激增的市場需求。目前,光纖激光器在工業激光器中市場份額約為五成,已經占據了絕對的主導的地位。而銳科激光在這一領域掌握了較多核心技術,是其業績高速增長、最終成功上市的保證。目前,銳科激光的產品已經出口到美國、日本、韓國等40多個國家。

點評:作為國內領先的光纖激光器製造商,銳科的上市將解放其資金壓力,賦予其更大的能量去實現激光器核心器件的突破,去實現真正由內到外的自主產權。



半導體激光創新研究院成立,高功率激光器“有器無芯”將成曆史

3月15日,在上海新國際博覽中心舉行的慕尼黑上海光博會現場,蘇州長光華芯光電技術有限公司與蘇州高新區管委會簽署協議,雙方將投5億元在高新區共建半導體激光創新研究院,旨在利用已有的高功率半導體激光芯片優勢,拓展激光芯片的應用方向和領域,吸引更多的人才來突破大功率激光芯片的難關。





長光華芯成立於2012年,主要依托中國科學院長春光機所創辦,致力於高功率半導體激光器芯片、高效率半導體激光雷達3D傳感芯片、高速光通信半導體激光芯片及相關光電器件和應用係統的研發生產和銷售。目前,長光華芯已經成功研發VCSEL激光芯片並進行了小批量量產,而這條產線也是國內目前唯一一條完整產線。

除長光華芯外,山東華光光電、深圳瑞波光電等企業也經過多年研究,解決了高功率芯片的良率與可靠性難題,但產品性能還需要經過市場檢驗。此外,北京凱普林光電、西安炬光科技等也在半導體激光器領域有所突破。

點評:上半年的中興事件讓國人意識到了芯片自主的重要性,實際上高功率激光芯片方麵也一樣麵臨著被“卡脖子”的風險。當芯片被政府與企業高度重視之後,“有器無芯”的局麵有望被打破。



陳創天院士去世 曾讓美國飽嚐禁運之苦

2018年10月31日9時57分,中國共產黨優秀黨員、著名材料學家、中國科學院院士、第三世界科學院院士、中國科學院理化技術研究所研究員陳創天先生,因病醫治無效,在北京逝世,享年82歲。





陳創天院士領導的研究組和合作者相繼發明了被譽為“中國牌晶體”的非線性光學晶體BBO、LBO。經過20多年努力,他和科研團隊在國際上首次生長出可直接倍頻產生深紫外激光非線性光學晶體,並發明棱鏡耦合技術,率先發展出實用化的深紫外固態激光源。對此筆者曾在《紀念陳創天院士:讓中國牌晶體譽享全球 KBBF晶體領先美國15年》一文中進行過詳細介紹。陳創天院士團隊研製的達到深紫外波段的KBBF晶體技術,領先了美國15年,並於2009年對外禁運讓美國飽嚐禁運之苦。2013年8月14日,陳創天院士獲得國際晶體生長協會最高獎之一——Laudise獎,這是中國科學家獲得的首個國際晶體生長協會最高獎。

點評:陳創天院士在激光晶體領域做出了非常卓越的貢獻,他的求索精神也是後人學習的榜樣。



工業激光開拓者、通快集團前總裁萊賓格教授去世

2018年10月16日,工業激光器先驅、德國通快集團前總裁貝特霍爾德?萊賓格(Berthold Leibinger)教授因長期患病在德國斯圖加特去世。萊賓格先生於1950年進入通快公司做學徒,1966年成為合夥人,同時擔任董事總經理,直到2005年11月18日從管理層退休。他作為技術總監、首席執行官和董事會主席,領導通快公司40餘年,是全世界公認的工業激光應用的開拓者和領導者,為激光從實驗室走向工業實際應用做出了卓越的貢獻。





除了領導通快之外,萊賓格先生還是德國經濟的重要參與者。1985年至2003年,他先後擔任斯圖加特地區商會長、德國機械製造商協會(VDMA)會長、德意誌銀行和寶馬等公司監事會的成員、BASF化學公司監事會主席、斯圖加特工商會的主席等等。從2000年開始,他還參與了斯圖加特大學評議會的工作。

他於1992年創立了Berthold Leibinger Stiftung慈善基金會,致力於促進科技、文化、宗教和社會發展,具有廣泛影響力。截至2018年7月,Berthold Leibinger基金會已為各種項目提供超過1700萬歐元的資金。其中,超過1450萬歐元用於科學和文化項目,150萬歐元已捐贈給教會項目,約100萬歐元用於慈善項目。

點評:從實驗室走向工業應用,這是萊賓格教授對整個激光行業做出的貢獻。而除了企業經營管理方麵的成就外,萊賓格教授的慈善項目也為其人生增添了更豐富的色彩。



美國恩耐公司上市

美國時間4月26日,恩耐公司在納斯達克全球精選市場掛牌交易,首次公開發行600萬股普通股股票,每股發行價16美元。首次募股於4月30日完成。





恩耐是全球領先的高功率半導體激光器和光纖激光器公司,其產品與解決方案在工業、精密加工、航空航天等市場得到廣泛的應用。今年前三季度,恩耐銷售額達到了1.45億美元,同比增長43.62%

點評:與銳科上市相比,美國恩耐公司的上市在國內的熱度並不高,其在國內市場的份額也不及銳科、創鑫等企業,但其在光纖激光器領域強大的技術實力不容忽視,抗高反射光保護技術、穩定的內部結構仍值得國內企業學習。



II-VI收購Finisar

美國時間11月8日,美國兩家光電子器件巨頭宣布合並。工程材料和光電元件的全球領導者II-VI公司和光通信的全球技術領導者Finisar公司,宣布雙方已達成最終的合並協議,II-VI公司將以現金和股票交易收購Finisar,股權價值約為32億美元。





合並之後,II-VI和Finisar將在光通信、3D傳感平台和激光雷達等領域相互補充,提高技術創新和產品製造方麵的競爭力。若完成交易,II-VI和Finisar將在全球70個地點雇用超過24000名員工,業務範圍將覆蓋通信、消費電子、國防、工業加工激光器、汽車半導體設備和生命科學等領域。

點評:產業鏈整合是業內的一大趨勢,今年也發生了多起行業並購事件,詳見文章《盤點2018激光行業十大並購》。產業整合除了技術層麵的相互補充外,市場開拓能力和產業整合能力也將大為提高。從巨頭到更大的巨頭,對企業自身來說無疑競爭力大為提升,但也給業內其他企業帶來更大的壓力和挑戰。



激光角反射器隨鵲橋升空 意在探測引力波

5月21日5時28分,我國在西昌衛星發射中心用長征四號丙運載火箭,成功將探月工程嫦娥四號任務鵲橋號中繼星發射升空。在這顆中繼星上攜帶了由中國科學院院士、中大校長羅俊團隊曆時3年研製的激光角反射器,並計劃明年初進行人類首次超過地月距離的純反射式激光測距實驗,邁出引力波探測“天琴計劃”的實操第一步。





中山大學天琴引力物理研究中心教授葉賢基介紹,今年1月團隊與雲南天文台合作實現了地月之間激光測距,約38萬千米。明年初測試中繼衛星與地球之間的距離,約45萬千米,將實現人類首次超過地月距離的純反射式激光測距實驗。這是“天琴計劃”實施路線圖“0123計劃”中的第一步,即“0”計劃中的一部分,目的是發展月球和深空衛星激光測距技術,為後期天琴衛星的精密定軌提供技術驗證和儲備。國內引力波探測項目“天琴計劃”意義重大,它的實施將使我國占領引力波探測與空間精密測量領域的學術研究製高點。

點評:研究的進程是循序漸進的,並非是簡單的技術疊加。引力波探測有“0123計劃”,超地月距探測僅是“0”計劃的一部分。同理,產業上技術研發也是如此。我國當前所欠缺的核心技術,終有一日能夠突破。



激光電視將下探到70英寸

今年5月,海信推出全球第一款具有普及意義的激光電視L5,憑借80英寸的巨大尺寸並帶高檔光學抗光幕價格僅需要19999元。這個價位甚至低於很多2K激光電視的價格,成功打開了激光電視4K化普及的大門,開啟了對65英寸及以上大屏液晶電視的換代攻勢。





根據中怡康數據,今年1-10月份,彩電市場整體零售量同比下降了0.88%,零售額同比下降了10.55%,但激光電視整體市場的零售量卻同比增長了473.81%。其中海信激光電視同比增長了472.98%,海信80L5在80吋及以上大屏電視市場中的銷售額占比一直在20%以上,是今年名副其實的爆款產品。

L5的大獲成功更是堅定了海信繼續將激光電視尺寸下探的信心。海信集團激光顯示公司表示,海信的激光電視將向更小尺寸發展,預計明年年初將推出一款70英寸左右的激光電視。

點評:激光電視近年來獲得越來越多的關注,尤其是今年世界杯大大帶動了激光電視的推廣。目前激光電視的價格和尺寸是製約其進入家庭的關鍵因素,隨著技術不斷進步,相信激光電視走進千家萬戶的日子不遠了。



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