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(xué)“魔鏡”，從鍛造激光“精準(zhǔn)之眼”，到打造虛擬現(xiàn)實(shí)交互“視”界……開年來，中國(guó)電科圍繞信息通信、精密光學(xué)、激光紅外、新型顯示等領(lǐng)域，持續(xù)攻關(guān)關(guān)鍵核心技術(shù)，筑牢光電產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)。
點(diǎn)亮通信“光之芯”
“用光打電話，是把信息轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，通過光纖進(jìn)行傳輸，再將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行解碼。”中國(guó)電科聯(lián)合微電子中心實(shí)驗(yàn)室里，科研人員正用自主建設(shè)的8吋硅基光電子工藝線，進(jìn)行高速光收發(fā)芯片封裝測(cè)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(guān)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(shù)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(shì)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(dá)電的十倍甚至百倍。”技術(shù)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(guó)內(nèi)光通信領(lǐng)域千兆上行光芯片欠缺難題。”中國(guó)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(yīng)用于移動(dòng)通信、工業(yè)控制等領(lǐng)域。電科芯片圍繞光通信、光傳輸與處理等領(lǐng)域研發(fā)數(shù)百款高端芯片，在探測(cè)靈敏度、信號(hào)調(diào)制效率等方面優(yōu)勢(shì)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(guān)、光放大等模塊，實(shí)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(shè)。“成功了！”46所特種光纖材料研發(fā)中心技術(shù)專家矢志創(chuàng)新，實(shí)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(fù)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(shí)，讓海量信息穿越城市。
閃耀精準(zhǔn)“光之眸”
切割、整形、粗磨、精磨、拋光……中國(guó)電科53所光學(xué)精密加工實(shí)驗(yàn)室里，科研人員專心致志地操作著光學(xué)加工設(shè)備。“光學(xué)鏡片毛坯料像‘玉石’，不斷打磨才能閃耀光芒。”技術(shù)專家表示，每片光學(xué)鏡片只有經(jīng)過系列精細(xì)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(duì)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(zhǔn)高端光學(xué)元件領(lǐng)域，他們研制可見光、紫外、紅外等光學(xué)元件及光學(xué)鏡頭，應(yīng)用于激光通信、紅外熱成像、紫外電力檢測(cè)、智能AR顯示等設(shè)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(jī)、激光雷達(dá)，也能用于工業(yè)設(shè)備、科學(xué)研究。
“如此高像素產(chǎn)品研制難度大。”11所科研團(tuán)隊(duì)深耕光電感知領(lǐng)域，研發(fā)的中波2k紅外相機(jī)，探測(cè)器組件擁有400萬像素，重量輕，功耗小，滿足大視場(chǎng)探測(cè)和高分辨率成像需求。鳳凰光學(xué)研發(fā)的首款千萬像素級(jí)高清變焦工業(yè)鏡頭，實(shí)現(xiàn)全焦段光學(xué)性能優(yōu)化及畸變控制；研發(fā)的激光雷達(dá)鏡頭，在雜散光抑制、溫漂補(bǔ)償、可靠性穩(wěn)定等方面優(yōu)勢(shì)明顯；研發(fā)的金相顯微鏡，涵蓋明場(chǎng)、暗場(chǎng)、偏光等觀察方式，實(shí)現(xiàn)圖像拼接、景深融合、靜態(tài)測(cè)量功能。
點(diǎn)亮炫彩“光之屏”
戴上智能頭盔顯示設(shè)備，生動(dòng)畫面躍然眼前，沉浸式體驗(yàn)讓人贊嘆。這一神奇的光電顯示效果源自新一代半導(dǎo)體顯示產(chǎn)品——硅基OLED微顯示器，它完美結(jié)合芯片驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)和有機(jī)發(fā)光二極管器件開發(fā)兩大熱門技術(shù)，具有高分辨率、高清晰度、主動(dòng)發(fā)光、高對(duì)比度、低功耗、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。
微型顯示是新型顯示產(chǎn)業(yè)中一個(gè)高科技含量、高技術(shù)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(chǔ)。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(dòng)電路，應(yīng)用在頭顯等產(chǎn)品中，能生動(dòng)細(xì)膩地呈現(xiàn)相當(dāng)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(yàn)驗(yàn)證和使用反饋，顯示效果清晰，圖像對(duì)比度高，色彩飽和度好……”55所技術(shù)人員表示，他們成功建立完整硅基有機(jī)發(fā)光二極管工藝生產(chǎn)線，具有完備的驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)計(jì)、器件工藝、封裝、硬件開發(fā)等硅基有機(jī)發(fā)光二極管微型顯示技術(shù)體系，應(yīng)用于VR/AR、夜視觀測(cè)、數(shù)字瞄具、頭盔顯示。
順應(yīng)虛實(shí)融合的發(fā)展趨勢(shì)，他們將持續(xù)突破關(guān)鍵核心技術(shù)，不斷優(yōu)化產(chǎn)品性能指標(biāo)，加快推動(dòng)硅基有機(jī)發(fā)光二極管器件規(guī)?；瘧?yīng)用，追光逐夢(mèng)，擦亮光電產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新名片。
