一束光,變幻出萬千創(chuàng)新因子。
從搭建光通信“超高速車道”,到研磨精密光學“魔鏡”,從鍛造激光“精準之眼”,到打造虛擬現(xiàn)實交互“視”界……開年來,中國電科圍繞信息通信、精密光學、激光紅外、新型顯示等領域,持續(xù)攻關關鍵核心技術,筑牢光電產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎。
點亮通信“光之芯”
“用光打電話,是把信息轉(zhuǎn)換為光信號,通過光纖進行傳輸,再將光信號轉(zhuǎn)換為電信號進行解碼。”中國電科聯(lián)合微電子中心實驗室里,科研人員正用自主建設的8吋硅基光電子工藝線,進行高速光收發(fā)芯片封裝測試。這顆“貌不驚人”的芯片,是數(shù)據(jù)中心集群光互聯(lián)的核心關鍵部件,它猶如一位“翻譯”,為光子與電子間信息轉(zhuǎn)換架起“橋梁”。
隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)等技術不斷普及,海量數(shù)據(jù)傳輸和處理需求奔涌而來。“光較于電的優(yōu)勢在數(shù)據(jù)傳輸上早已顯現(xiàn)。光傳輸不產(chǎn)生熱量,帶寬可達電的十倍甚至百倍。”技術專家表示,這就像給只有人行道的城市,裝上車行道、地鐵和高架橋,承載更高帶寬、更大速率的數(shù)據(jù)傳輸。
一朵朵“光之芯”次第綻放。“這顆‘跨阻放大器芯片’的研制,解決了國內(nèi)光通信領域千兆上行光芯片欠缺難題。”中國電科14所研發(fā)光通信、射頻微波、數(shù)據(jù)通信等高端模擬芯片,應用于移動通信、工業(yè)控制等領域。電科芯片圍繞光通信、光傳輸與處理等領域研發(fā)數(shù)百款高端芯片,在探測靈敏度、信號調(diào)制效率等方面優(yōu)勢突出。34所研發(fā)定制化和通用化的光收發(fā)、光調(diào)制、激光器、光開關、光放大等模塊,實現(xiàn)激光產(chǎn)生及放大、激光通信、激光交換。
一條條“光之路”平穩(wěn)鋪設。“成功了!”46所特種光纖材料研發(fā)中心技術專家矢志創(chuàng)新,實現(xiàn)高功率同帶泵浦激光光纖工程生產(chǎn),讓能量在光速軌道上自由奔騰。8所研制系列光纖復合架空地線,兼具光通信和架空地線功能,憑借抗雷擊、高傳輸速率,在保障輸電安全的同時,讓海量信息穿越城市。
閃耀精準“光之眸”
切割、整形、粗磨、精磨、拋光……中國電科53所光學精密加工實驗室里,科研人員專心致志地操作著光學加工設備。“光學鏡片毛坯料像‘玉石’,不斷打磨才能閃耀光芒。”技術專家表示,每片光學鏡片只有經(jīng)過系列精細操作才能“蝶變”,拋光粉的粒度,拋光液的溫度、濃度、酸度、供給量,主軸的轉(zhuǎn)速和壓力等等,均對鏡片精度有影響。
小心完成定心磨邊,確保加工中心與幾何光軸一致,科研人員輕舒一口氣。瞄準高端光學元件領域,他們研制可見光、紫外、紅外等光學元件及光學鏡頭,應用于激光通信、紅外熱成像、紫外電力檢測、智能AR顯示等設備。
或大如靶面、或微小如指甲蓋的如炬“雙眼”,不僅能用于紅外相機、激光雷達,也能用于工業(yè)設備、科學研究。
“如此高像素產(chǎn)品研制難度大。”11所科研團隊深耕光電感知領域,研發(fā)的中波2k紅外相機,探測器組件擁有400萬像素,重量輕,功耗小,滿足大視場探測和高分辨率成像需求。鳳凰光學研發(fā)的首款千萬像素級高清變焦工業(yè)鏡頭,實現(xiàn)全焦段光學性能優(yōu)化及畸變控制;研發(fā)的激光雷達鏡頭,在雜散光抑制、溫漂補償、可靠性穩(wěn)定等方面優(yōu)勢明顯;研發(fā)的金相顯微鏡,涵蓋明場、暗場、偏光等觀察方式,實現(xiàn)圖像拼接、景深融合、靜態(tài)測量功能。
點亮炫彩“光之屏”
戴上智能頭盔顯示設備,生動畫面躍然眼前,沉浸式體驗讓人贊嘆。這一神奇的光電顯示效果源自新一代半導體顯示產(chǎn)品——硅基OLED微顯示器,它完美結合芯片驅(qū)動設計和有機發(fā)光二極管器件開發(fā)兩大熱門技術,具有高分辨率、高清晰度、主動發(fā)光、高對比度、低功耗、重量輕等優(yōu)點。
微型顯示是新型顯示產(chǎn)業(yè)中一個高科技含量、高技術壁壘的分支,也是VR/AR及元宇宙等新興產(chǎn)業(yè)重要硬件基礎。與傳統(tǒng)顯示屏不同,硅基OLED微型顯示屏,是使用光刻、蒸鍍等工藝,在晶圓上制作的顯示屏,底層是驅(qū)動電路,應用在頭顯等產(chǎn)品中,能生動細膩地呈現(xiàn)相當于大尺寸屏幕的顯示效果。
光與電交織,跳出“炫彩舞蹈”。
“產(chǎn)品經(jīng)試驗驗證和使用反饋,顯示效果清晰,圖像對比度高,色彩飽和度好……”55所技術人員表示,他們成功建立完整硅基有機發(fā)光二極管工藝生產(chǎn)線,具有完備的驅(qū)動芯片設計、器件工藝、封裝、硬件開發(fā)等硅基有機發(fā)光二極管微型顯示技術體系,應用于VR/AR、夜視觀測、數(shù)字瞄具、頭盔顯示。
順應虛實融合的發(fā)展趨勢,他們將持續(xù)突破關鍵核心技術,不斷優(yōu)化產(chǎn)品性能指標,加快推動硅基有機發(fā)光二極管器件規(guī)?;瘧?,追光逐夢,擦亮光電產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新名片。
評論