光电产业:军用带动民用创新

时间:2013-11-01 14:37来源:互联网作者:kelly 点击:
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摘要:广泛应用于国民经济和国防建设各行各业的光电技术,其创新发展离不开应用的驱动。光电技术在国防现代化建设的关键环节取得突破,并以军民融合的方式带动了相关民用产业的发展,进而为

关键字:半导体激光器,激光器,光电产业

  广泛应用于国民经济和国防建设各行各业的光电技术,其创新发展离不开应用的驱动。光电技术在国防现代化建设的关键环节取得突破,并以军民融合的方式带动了相关民用产业的发展,进而为我国光电产业的整体提升注入了强劲动力。
  2013年全国光学大会上,来自全国各地的光学技术与工程界专家、学者与企业界人士汇聚国防科技大学光电科学与工程学院,深入交流探讨我国光电领域创新的发展前景。中科院院士、我国光学学会理事长周炳琨说,在国防科大举行光学大会是推动光电技术军民融合创新发展的新契机。
  记者在采访中发现,以光电技术在国防现代化中的重要作用为牵引,国防科技大学不仅在国防现代化建设的关键技术攻关研究等方面不断获得突破,同时通过军民融合的路径带动了整个产业的创新发展。

  产业化带动

  激光陀螺是衡量一个国家光学技术发展水平的重要标志之一。在航海方面,作为导航仪器,激光陀螺导航系统是当今美国海军水面舰船和潜艇的标准设备。此外,目前大多数发达国家的军用和民用飞机也都采用了激光陀螺惯导系统。我国长征系列运载火箭的出色表现,更是离不开激光陀螺的贡献。
  国防科技大学从1971年开始激光陀螺的研究工作,以高伯龙院士为首的老一辈激光陀螺研究团队成员克服重重困难,经过长期的艰辛探索,奠定了激光陀螺的研究基础并取得突破。经过两代人40余年的努力,目前已经构建了具有独立知识产权的高水平激光陀螺全闭环研发体系,研发与应用水平达到了国际先进、国内领先水平。
  从1999年开始,国防科技大学光电科学与工程学院先后向中国航天科工集团和中国航天科技集团下属研究院转让了某型激光陀螺生产线技术,激光陀螺研究所张斌教授告诉记者,获得转让生产线的企业,技术工人全部经过国防科大半年以上的培训。在生产过程中,随着生产规模的扩大,生产配套企业的光学加工水平不断得到改进、提高,逐渐成长为这一市场极富竞争力的企业。
  合作带来了双赢。张斌说,虽然某型激光陀螺工程样机早就研制成功,但随后几年的产品研发与实验性应用经历却暴露了产品在工程应用中的许多隐患与不足。在生产线的建设过程中和小批量试生产阶段,课题组及时根据用户使用结果对陀螺相关设计与工艺进行修订,从而确保了激光陀螺应用上的可靠性。
  湖南华天光电惯导技术有限公司也是国防科技大学与湖南华天股份有限公司合作成立的高新技术企业,其主营业务为激光陀螺的生产与服务。“这是真正的高新技术产业。不但是国家科技领域的一面旗帜,而且关系到我们国家国防安全事业,责任重大。”一位领导同志到这家公司视察后讲到,“这些事情说实话、说到底,靠不了别人,只有靠我们自己!”

  工程化拓展

  “我们一直从事光纤信息技术这方面的研究,持续几十年研发光纤信息技术在军事领域中的应用。”光电信息系主任杨华勇说,过去搞科研,基本上是白手起家,从很小的元器件到加工设备、海上试验等等都是自己做。随着技术的发展,出现了新问题:技术转化为产品后,其可靠性问题怎么解决?产品的批量生产需要相应的产业化条件,这些都不是实验室的强项。
  随着光纤传感技术的研发进入产品应用阶段、工程应用阶段,杨华勇他们遇到了中国电子信息产业集团下属某公司。这家公司具有很强的市场拓展能力,更重要的是,它同时具有大批量的生产能力及产业工人。“技术发展到要大规模应用时,我们必须要走军民融合的路子。”杨华勇说。
  从2006年开始,国防科技大学光电科学与工程学院与中国电子信息产业集团下属公司开展产学研合作。2008年,两家联合开展光纤传感技术工程实验室项目建设。2009年,两家又开展了战略性的合作,杨华勇他们把光纤传感在军用与民用的技术都放到这家公司进行工程化。该公司经过审慎判断,决定把光纤信息技术确立为其“十二五”的战略性新领域,并投入资金建设工程平台、培养队伍。2011年12月,国家发改委同意该公司和国防科学技术大学共同建设复杂环境光纤信息技术国家地方联合工程实验室。
  据介绍,光纤信息技术的市场是十分广阔的,仅以光纤水听器为例,它是海洋石油勘探和海洋地质调查的先进探测手段。对于杨华勇他们来说,军地合作让他们将目光从光纤信息技术的军用拓展到民用领域。依托合作,他们先后开展了对大庆油田的勘探、广东汕头海区的浅地层勘探等,建立起的产业平台更为国防科技大学的人才培养提供了很好的实践平台。
  军地联合工程实验室组建以来,双方已经建设了一支技术和管理水平过硬的工程化队伍,建立了全新的工程化平台,完成了光纤陀螺、光纤水听器系统多个产品的工程技术攻关和产业化工作。目前,双方正在紧密结合国家海洋信息安全的迫切需求,建设光纤传感技术产业平台,突破光纤传感技术装备和产业关键技术。

  协同化创新

  “光纤激光是激光技术研究的前沿课题。”高能激光技术研究所研究员侯静介绍说,光纤激光器在光通讯、激光加工、激光医学、生物技术等领域具有广阔的应用前景。近年来,我国大功率光纤激光水平不断得到提升,但整体水平和可持续发展能力与世界先进水平仍有明显差距。
  光纤激光代表着高能激光的发展方向,国内很多单位纷纷将目光聚焦于此,开展了不同规模、不同程度的研发工作,但存在设备和人员重复投入的情况。国防科技大学光电科学与工程学院意识到这一问题后,提议成立一个协同创新中心,以实现科研、人力、设备的共享。这个提议立即得到了多方响应。
  近年来,国防科技大学先后研制成功“千瓦级光纤激光相干合成试验系统”和“高平均功率近红外全光纤超连续谱光源”等,主要技术指标达到国际先进水平,部分指标处于国际领先水平。清华大学精密仪器与机械学系、中国科学院上海光学精密机械研究所分别在各自领域取得过优秀成果。今年4月12日,由这3家组成的我国首个大功率光纤激光协同创新中心在湖南长沙成立。
  协同创新中心将通过建立技术联盟、共享仪器设备、联合培养人才、互聘研究骨干等形式,围绕突破光纤激光核心关键技术开展军民融合协同创新,目标是共同研制开发具有世界先进水平的光纤激光器。
  侯静介绍说,目前协同中心运转顺利,已经召开了两次会议,对各自承担的任务进行了分工,并共同制订了至2020年的发展规划。业内人士认为,此举必将对改变我国高功率光纤激光器依赖进口、核心技术和知识产权受制于国外的状况,促进我国光纤激光技术水平的整体提升和可持续发展产生积极影响。

  延伸阅读

  “我国的光学研究目前总体上已达到世界先进水平,在某些领域的应用研究已经和发达国家处于同一起跑线上。”中国科学院院士、中国光学学会理事长周炳琨在接受记者采访时讲到,我国光学研究与国外先进水平的差距主要体现在某些民用应用领域,例如,分辨率极高的照相机、CCD探测器件等。
  周炳琨介绍说,目前我国在激光显示、纳米光子器件、量子信息技术等方面已经实现了不小的突破,估计下一步会在大功率激光器领域、量子保密通讯及其他一些新型光电领域有所成就。
  “今后,我国的光学研究将继续以应用驱动创新发展,继续提高自主创新能力,让光学为国防和经济建设服务。”周炳琨谈到,比如说,大功率激光器,不仅需要功率大,还要效率高、轻便等。
  周炳琨说,另外,航天领域需要高精密的照相机,在这方面也有很多事情要做。再有就是通信领域,现在光纤容量虽然很大但仍然不够,将来远程医疗、远程教育等都依赖光纤传输,这就要求我们的传输速率今后比现在至少要提高100倍。
【光粒网综合报道】( 责任编辑:光粒网 )
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