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年终盘点:2018年全球激光行业十大热点事件

回顾2018年的激光行业,可谓风起云涌。既有科研大奖的收获,也有企业布局的新动态,还有2位对行业有着重大影响的人离开了我们。下面一起回顾一下激光行业2018年十大热点事件。


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激光技术再获诺奖
北京时间10月2日,瑞典皇家科学院决定将2018年度诺贝尔物理学奖的一半授予美国科学家Arthur Ashkin以表彰其发明光镊子(Opitcal tweezer)技术,另一半授予法国科学家Gerard Mourou和加拿大科学家Donna strickland以表彰他们发明了可用于产生高强度超短光学脉冲的方法,即啁啾脉冲放大方法(chirped pulse amplification,简称CPA)。其中,加拿大科学家Donna strickland是第三位获得诺奖的女性。


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光镊子是利用聚焦光束产生的力场(力的大小一般为皮牛量级,1皮牛约等于10-13公斤)来夹取微小物体,类似一个镊子,因此在颗粒物质、微纳米科学以及生物、医药等研究领域获得了广泛的应用。
啁啾脉冲放大用于产生高强度、超短激光脉冲,当前激光单脉冲可达petawatt(1015瓦)以上,脉冲宽度一般实验室都可达飞秒(10-15秒)量级,个别实验室可做到阿秒(10-18秒)。高强度、超短激光脉冲不仅具有重要的工业和军事应用价值,由于其可以把单脉冲时域降至10-18秒左右,这样的时间分辨本领开启了研究原子和亚原子层面超快过程的可能,其对基础物理的影响是不可估量的。
点评:本次诺贝尔物理学奖颁发给激光领域的科学家,既是对激光物理、激光技术领域学人的鼓励,也是对激光产业的鼓励。新的激光技术将带来许多行业标准的提升,也将带来更多行业问题的解决方案。


我国激光薄膜元件在国际竞赛中折桂
10月9日,美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室传来了2018年基频激光反射薄膜元件激光损伤阈值国际竞赛结果:中国科学院上海光学精密机械研究所中国科学院强激光材料重点实验室薄膜光学实验室研制的激光反射薄膜元件再次折桂,与2012年、2013年获胜相比,优势更加明显:损伤阈值高出第二名20%。中国科学院上海光学精密机械研究所10日对外发布了该信息。


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高功率激光反射薄膜是构成激光聚变装置、超强超短激光等强激光系统不可或缺的元件,是唯一能迫使只知道直线前行的强激光按照人类的想法“万宗归一”的独门元件!它不但需要承受高能激光的冲击,保障高功率激光装置不会“自伤”,还要高效地“指挥”激光的方向,使将入射到它表面的激光完全按照人们的意愿,有次序地奔赴同一靶点。激光损伤阈值代表着这个元件“控制指挥”激光的能力,其数值大小决定着能否使激光能量无损地到达靶点。
点评:不可否认,我国还未能实现所有核心技术的自主研发,但经过几十年的发展与赶超,局部领先的“局部”正不断扩大。


锐科激光上市,国产激光器迎来新阶段
6月25日上午,武汉锐科光纤激光技术有限公司上市敲钟仪式在深圳证券交易所隆重举行,标志着锐科激光开启了资本之路,进入跨越式发展的新阶段。


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锐科激光成立于2007年,是一家拥有自主创新知识产权的国家级高新技术企业,专业从事光纤激光器及其关键器件与材料的研发、生成和销售。2017年,锐科激光实现全年营业收入9.52亿元,今年前三季度营收10.85亿元,连续几年增幅超过6成。锐科激光迅猛发展的背后,主要得益于当前光纤激光器激增的市场需求。目前,光纤激光器在工业激光器中市场份额约为五成,已经占据了绝对的主导的地位。而锐科激光在这一领域掌握了较多核心技术,是其业绩高速增长、最终成功上市的保证。目前,锐科激光的产品已经出口到美国、日本、韩国等40多个国家。
点评:作为国内领先的光纤激光器制造商,锐科的上市将解放其资金压力,赋予其更大的能量去实现激光器核心器件的突破,去实现真正由内到外的自主产权。


半导体激光创新研究院成立,高功率激光器“有器无芯”将成历史
3月15日,在上海新国际博览中心举行的慕尼黑上海光博会现场,苏州长光华芯光电技术有限公司与苏州高新区管委会签署协议,双方将投5亿元在高新区共建半导体激光创新研究院,旨在利用已有的高功率半导体激光芯片优势,拓展激光芯片的应用方向和领域,吸引更多的人才来突破大功率激光芯片的难关。


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长光华芯成立于2012年,主要依托中国科学院长春光机所创办,致力于高功率半导体激光器芯片、高效率半导体激光雷达3D传感芯片、高速光通信半导体激光芯片及相关光电器件和应用系统的研发生产和销售。目前,长光华芯已经成功研发VCSEL激光芯片并进行了小批量量产,而这条产线也是国内目前唯一一条完整产线。
除长光华芯外,山东华光光电、深圳瑞波光电等企业也经过多年研究,解决了高功率芯片的良率与可靠性难题,但产品性能还需要经过市场检验。此外,北京凯普林光电、西安炬光科技等也在半导体激光器领域有所突破。
点评:上半年的中兴事件让国人意识到了芯片自主的重要性,实际上高功率激光芯片方面也一样面临着被“卡脖子”的风险。当芯片被政府与企业高度重视之后,“有器无芯”的局面有望被打破。


陈创天院士去世 曾让美国饱尝禁运之苦
2018年10月31日9时57分,中国共产党优秀党员、著名材料学家、中国科学院院士、第三世界科学院院士、中国科学院理化技术研究所研究员陈创天先生,因病医治无效,在北京逝世,享年82岁。


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陈创天院士领导的研究组和合作者相继发明了被誉为“中国牌晶体”的非线性光学晶体BBO、LBO。经过20多年努力,他和科研团队在国际上首次生长出可直接倍频产生深紫外激光非线性光学晶体,并发明棱镜耦合技术,率先发展出实用化的深紫外固态激光源。对此笔者曾在《纪念陈创天院士:让中国牌晶体誉享全球 KBBF晶体领先美国15年》一文中进行过详细介绍。陈创天院士团队研制的达到深紫外波段的KBBF晶体技术,领先了美国15年,并于2009年对外禁运让美国饱尝禁运之苦。2013年8月14日,陈创天院士获得国际晶体生长协会最高奖之一——Laudise奖,这是中国科学家获得的首个国际晶体生长协会最高奖。
点评:陈创天院士在激光晶体领域做出了非常卓越的贡献,他的求索精神也是后人学习的榜样。


工业激光开拓者、通快集团前总裁莱宾格教授去世
2018年10月16日,工业激光器先驱、德国通快集团前总裁贝特霍尔德?莱宾格(Berthold Leibinger)教授因长期患病在德国斯图加特去世。莱宾格先生于1950年进入通快公司做学徒,1966年成为合伙人,同时担任董事总经理,直到2005年11月18日从管理层退休。他作为技术总监、首席执行官和董事会主席,领导通快公司40余年,是全世界公认的工业激光应用的开拓者和领导者,为激光从实验室走向工业实际应用做出了卓越的贡献。


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除了领导通快之外,莱宾格先生还是德国经济的重要参与者。1985年至2003年,他先后担任斯图加特地区商会长、德国机械制造商协会(VDMA)会长、德意志银行和宝马等公司监事会的成员、BASF化学公司监事会主席、斯图加特工商会的主席等等。从2000年开始,他还参与了斯图加特大学评议会的工作。
他于1992年创立了Berthold Leibinger Stiftung慈善基金会,致力于促进科技、文化、宗教和社会发展,具有广泛影响力。截至2018年7月,Berthold Leibinger基金会已为各种项目提供超过1700万欧元的资金。其中,超过1450万欧元用于科学和文化项目,150万欧元已捐赠给教会项目,约100万欧元用于慈善项目。
点评:从实验室走向工业应用,这是莱宾格教授对整个激光行业做出的贡献。而除了企业经营管理方面的成就外,莱宾格教授的慈善项目也为其人生增添了更丰富的色彩。


美国恩耐公司上市
美国时间4月26日,恩耐公司在纳斯达克全球精选市场挂牌交易,首次公开发行600万股普通股股票,每股发行价16美元。首次募股于4月30日完成。


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恩耐是全球领先的高功率半导体激光器和光纤激光器公司,其产品与解决方案在工业、精密加工、航空航天等市场得到广泛的应用。今年前三季度,恩耐销售额达到了1.45亿美元,同比增长43.62%

点评:与锐科上市相比,美国恩耐公司的上市在国内的热度并不高,其在国内市场的份额也不及锐科、创鑫等企业,但其在光纤激光器领域强大的技术实力不容忽视,抗高反射光保护技术、稳定的内部结构仍值得国内企业学习。


II-VI收购Finisar
美国时间11月8日,美国两家光电子器件巨头宣布合并。工程材料和光电元件的全球领导者II-VI公司和光通信的全球技术领导者Finisar公司,宣布双方已达成最终的合并协议,II-VI公司将以现金和股票交易收购Finisar,股权价值约为32亿美元。


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合并之后,II-VI和Finisar将在光通信、3D传感平台和激光雷达等领域相互补充,提高技术创新和产品制造方面的竞争力。若完成交易,II-VI和Finisar将在全球70个地点雇用超过24000名员工,业务范围将覆盖通信、消费电子、国防、工业加工激光器、汽车半导体设备和生命科学等领域。
点评:产业链整合是业内的一大趋势,今年也发生了多起行业并购事件,详见文章《盘点2018激光行业十大并购》。产业整合除了技术层面的相互补充外,市场开拓能力和产业整合能力也将大为提高。从巨头到更大的巨头,对企业自身来说无疑竞争力大为提升,但也给业内其他企业带来更大的压力和挑战。


激光角反射器随鹊桥升空 意在探测引力波
5月21日5时28分,我国在西昌卫星发射中心用长征四号丙运载火箭,成功将探月工程嫦娥四号任务鹊桥号中继星发射升空。在这颗中继星上携带了由中国科学院院士、中大校长罗俊团队历时3年研制的激光角反射器,并计划明年初进行人类首次超过地月距离的纯反射式激光测距实验,迈出引力波探测“天琴计划”的实操第一步。


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中山大学天琴引力物理研究中心教授叶贤基介绍,今年1月团队与云南天文台合作实现了地月之间激光测距,约38万千米。明年初测试中继卫星与地球之间的距离,约45万千米,将实现人类首次超过地月距离的纯反射式激光测距实验。这是“天琴计划”实施路线图“0123计划”中的第一步,即“0”计划中的一部分,目的是发展月球和深空卫星激光测距技术,为后期天琴卫星的精密定轨提供技术验证和储备。国内引力波探测项目“天琴计划”意义重大,它的实施将使我国占领引力波探测与空间精密测量领域的学术研究制高点。
点评:研究的进程是循序渐进的,并非是简单的技术叠加。引力波探测有“0123计划”,超地月距探测仅是“0”计划的一部分。同理,产业上技术研发也是如此。我国当前所欠缺的核心技术,终有一日能够突破。


激光电视将下探到70英寸
今年5月,海信推出全球第一款具有普及意义的激光电视L5,凭借80英寸的巨大尺寸并带高档光学抗光幕价格仅需要19999元。这个价位甚至低于很多2K激光电视的价格,成功打开了激光电视4K化普及的大门,开启了对65英寸及以上大屏液晶电视的换代攻势。


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根据中怡康数据,今年1-10月份,彩电市场整体零售量同比下降了0.88%,零售额同比下降了10.55%,但激光电视整体市场的零售量却同比增长了473.81%。其中海信激光电视同比增长了472.98%,海信80L5在80吋及以上大屏电视市场中的销售额占比一直在20%以上,是今年名副其实的爆款产品。
L5的大获成功更是坚定了海信继续将激光电视尺寸下探的信心。海信集团激光显示公司表示,海信的激光电视将向更小尺寸发展,预计明年年初将推出一款70英寸左右的激光电视。
点评:激光电视近年来获得越来越多的关注,尤其是今年世界杯大大带动了激光电视的推广。目前激光电视的价格和尺寸是制约其进入家庭的关键因素,随着技术不断进步,相信激光电视走进千家万户的日子不远了。


来源:OFweek激光网