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談談中國激光的技術升級之路

中科院半導體所 ? 來源:維科網激光 ? 2024-01-03 09:45 ? 次閱讀

本文通過介紹3項重要技術,帶大家回顧我國激光產業近30年來的發展過程。

眾所周知,激光最早誕生于美國,而激光產業鏈也完善于美國,最早一批知名激光企業都來自于海外。而如今的中國激光市場國產化趨勢已然顯露,在激光產業下屬的多個細分領域中,國產激光設備均取得了優勢地位,不僅掌握國內市場話語權,更開始向成熟的國外市場滲透。

作為“后發者”的中國激光企業,是如何在幾十年間突破重圍,追及海外先進水平的?這其中付出了幾代人艱辛的努力。三十年間,幾個屬于中國激光史的關鍵時間節點,正是激光產業迭代更替的縮影。

1993 · 激光陀螺

1993年的中國,改革開放的春風正當時。

一紙“863”計劃,和“科學技術是第一生產力”的論斷,開啟了我國科學技術漫長的追趕超越之路。上萬名科學家在各個不同領域協同合作、各自攻關,其中激光技術,就被列入“863計劃”首批七個領域之一。

激光陀螺,別看這個名字不起眼,但它是不折不扣的“大國重器”。

激光陀螺領域,美國是毫無疑問的先發者。激光陀螺不僅集成了光、機、電、算等眾多高技術,更涉及超高精度拋光、極低損耗鍍膜等尖端工藝,對激光領域經驗匱乏的中國來說難度堪比登天。

高伯龍領導下的哈爾濱軍事工程學院(國防科技大學前身)課題組接下了這個不可能完成的任務。為了不僅“追趕”,更要“超越”的目標,高伯龍摒棄了美國“二頻差動激光陀螺”的方案,直接提出了自主研制“四頻差動陀螺方案”。

經過高伯龍和團隊夜以繼日的攻關,終于在1993年拿出了激光陀螺樣機的成熟方案。然而這一樣機在最后關頭再次出現問題,一時之間找不到問題所在。高伯龍頂住壓力,將問題鎖定在鍍膜工藝中,并在1994年拿出了新的成熟解決方案。

至此,我國成為了繼美國,俄羅斯和法國之后第四個有能力獨立研發激光陀螺的國家。

而中國激光的技術升級之路,此時才剛剛開始。

2003 · 激光全色投影顯示

彼時的中國還不擁有自己的激光顯示技術,甚至連彩色電視,對于一些相對欠發達的地區都屬于一個家庭的“大件貨”。2003年,康佳生產出中國第一臺42英寸液晶電視,這在當時已成為中國屏幕最大的一款彩電。同年,“神舟”五號載人航天飛船圓滿返回,許多農村家庭都不得不幾十戶一起,在電視前圍觀這激動人心的一幕。

然而激光顯示技術以其重要地位,早已被列入“863”計劃中。從“九五”計劃開始,國家科技部和中國科學院知識創新工程就對激光顯示技術的研發給予了高度關注和技術支持。許祖彥院士領導下的團隊攻堅克難,在中科院5個院所聯合攻關下,于2003年9月在國內率先實現了激光全色投影顯示。隨后又研發出相關樣機,經鑒定達到總體與國際同步水平。

近二十年后的北京冬奧會閉幕式舞臺上,一棵激光組成的柳樹從舞臺中央升起,一條條折柳寄托了中國人“折柳寄情”的情思,也展現了激光顯示技術的璀璨魅力。這一前景廣闊的技術國產化應用,將帶來一場全新的“顯示革命”。

2013 · 首臺萬瓦連續激光器

光纖激光器是激光產業的重要組成部分,以IPG為代表的海外企業長期壟斷國內市場,特別是萬瓦激光器,一臺1萬瓦的光纖激光器,最高一度賣到700萬元。

2013年,終于攻克萬瓦激光器核心技術,研制成功中國首臺萬瓦連續光纖激光器,這是我國光纖激光器發展史上的重要里程碑。

從此,萬瓦不再是遙不可及的夢想,萬瓦激光器逐步下沉落地,應用于全國各地的相關企業,而價格也隨之一降再降。

如今,無數激光人鍥而不舍的堅守,終于在光纖行業開花結果。2022年國產光纖激光器市場份額達97.3%,國外企業壟斷光纖激光市場的局面一去不復返,而功率不斷提升,技術更為卓越的國產光纖激光器,也為機械加工帶來了全新的可能性。

2023· 未完待續

開放、進取、自信的激光企業身上,濃縮了中國制造業三十年脫胎換骨的歷程。相信在“中國制造”邁向“中國智造”的升級之路上,激光仍將發揮重要的指引作用,為新時代的制造業引領方向。

審核編輯:黃飛

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原文標題:追光三十年——三個節點看激光國產化進程

文章出處:【微信號:bdtdsj,微信公眾號:中科院半導體所】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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