追光:从独树一帜迈向国际引领

2023年10月,国内最大单脉冲能量的工业级光纤飞秒激光器面世。
2024年3月,全球首片8寸硅光薄膜铌酸锂光电集成晶圆下线。
就在本月24日,锐科激光等单位“工业级高功率光纤激光器关键技术及产业化”项目,摘取国家科技进步奖。
两年前的6月28日,习近平总书记来到湖北武汉,肯定“湖北武汉东湖新技术开发区在光电子信息产业领域独树一帜”,勉励“为推动我国光电子信息产业加快发展作出更大贡献”。
牢记嘱托,追光逐芯;感恩奋进,沐光而行。两年间,更多“首台”“首创”在武汉诞生,更多“并跑”“领跑”成果涌现。一群追光者,正以“新”作答、向“新”求“质”,引领中国光谷在全国乃至全球光电子信息领域,从“产业最完整”到“产业链自主可控”,从“独树一帜”迈向“国际引领”。
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体积只有鼻头大小的“光鼻子”,也即微型化、高精度、多组分的光学气体传感器,能精确“嗅”出混合状态气体每一组分的不同浓度,在战略性能源装备、人形机器人等赛道都有巨大应用前景。在这一领域,湖北光谷实验室已达到全球领先水平。
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湖北光谷实验室研发的气体传感器。 长江日报记者 高勇 摄
“光电子信息产业是应用广泛的战略高技术产业,也是我国有条件率先实现突破的高技术产业。”2022年6月28日,习近平总书记在湖北武汉考察期间,提出具体要求。
在光谷实验室,“加快构建光电子信息领域国家战略科技力量,推动我国光电子信息产业由‘独树一帜’到‘国际引领’”,落实的话语被写在最显眼处。
去年4月,由中国工程院院士、华中科技大学校长尤政领衔的国家重点研发计划“智能传感器”重点专项——“光学超材料调控机理及微型气体传感器研制”项目,由华中科技大学牵头,在光谷实验室正式启动。
“以‘光’的手段去做气体传感,本身就是颠覆,几年前,我们已做到在技术上‘独树一帜’。”光谷实验室光电气体传感项目负责人易飞介绍,不满足于国内领先,近一年里,光学材料、智能算法等多个交叉团队一起,集结光谷大量工艺、设备工程师,在实验室开展联合攻关,推动产品功能以指数级加速升级,巩固领先优势。
抢占制高点就是夺取竞争的关键点。中国科学院院士、武汉大学物理学院教授徐红星认为,在光电子信息一些细分领域,湖北武汉具备保持领先全国、部分领先世界的实力,有基础、有条件,更有责任代表国家参与全球竞争。
“Wuhan”,愈发成为全球光电子信息产业版图关键一城。
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长飞光纤光缆股份有限公司展示的耐高温光纤。 长江日报记者 高勇 摄
在全球最大的光纤预制棒、光纤及光缆企业长飞,企业牵头建设光纤光缆先进制造与应用技术全国重点实验室,攻关空气纤芯替代玻璃纤芯难题,创下多项光通信传输世界纪录。
在全球半导体显示龙头企业TCL华星武汉基地,全球首条印刷OLED显示屏试产线开建。
在信息通信领域装备制造“国家队”中国信科,单模多芯光纤传输容量的世界纪录被不断刷新。
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激光闪烁,仅用10多分钟,一片碳化硅晶圆切割完毕,崩边在5微米以内。今年初,在湖北九峰山实验室,我国首台核心部件100%国产化的高端晶圆激光切割设备完成验证,在精度和效率上均达国际先进水平。这一设备,由华工激光半导体产品线总监黄伟团队牵头研发。
2022年6月28日,习近平总书记来到华工激光,仔细察看芯片产业创新成果展示,强调要“踔厉奋发、奋起直追,加快实现科技自立自强”。那时候,黄伟是人群中诸多年轻面孔中的一个。
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华工激光半导体产品线总监黄伟在检查硅晶圆。长江日报记者 高勇 摄
殷殷嘱托,言犹在耳。近两年间,在激光领域多项国内首创的基础上,华工激光开始向化合物半导体领域发起攻关。
以第三代半导体为代表的化合物半导体,是我国参与全球半导体产业竞争格局的重要突破口。两年前,国际上主流的高端芯片切割技术仍“受制于人”。
找准痛点就是开拓创新的起点,团队真切体味“时不我待”。一年多的时间,黄伟团队20多人两班倒,轮流做测试实验和产品优化,设备24小时不停。
如今,华工激光已自研出我国首台核心部件100%国产化的高端晶圆激光切割设备、我国自主知识产权的第三代半导体晶圆激光退火设备等关键核心装备。目前,V2.0版晶圆激光切割机已经发往客户处进行批量验证。黄伟说,“在一次次技术研发攻关中,我们将核心技术牢牢掌握在自己手中。”
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华工激光智能装备事业群的三维五轴产品线。 长江日报记者 高勇 摄
转变就发生在这两年间。在国家信息光电子创新中心,去年,首款国产化110GHz电光强度调制器发布,该产品核心芯片和零部件已全部国产化,多个关键技术指标达到业内先进水平。
在华引芯全球光源研究中心,多个核心光器件系列产品已成功实现高端半导体光源及芯片的自主化、国产化,助推国产车规级芯片突围。
在锐科激光,企业联合柏楚电子、华工激光发布全球最高功率120kW工业激光器,亮度是国外100kW激光器亮度的2倍,传输距离远超国际指标。
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去年,被招募进华工科技中央研究院时,王锦坤不满30岁,如同这家不断进取的光电龙头企业一样,朝气蓬勃。那一年开始,华工科技将6月28日定为企业“创新日”,每年新增逾2亿元研发投入,做行业领先、国产替代、专精特新,把“本事一件件长在自己身上”。
不远处的九峰山实验室内,30岁出头的张洁琼已是团队的“工艺技术专家”,她每天忙碌穿梭在各个化合物半导体设备间,无尘口罩掩不住洋溢的青春。瞄准新领域新赛道,上百个项目在这里同时运转,多项全球首创正在或已经实现。
首届全球光电子信息卓越工程师大赛赛场上,“95后”“00后”的青年工程师们向光而来。他们以光作钥,要去解锁低轨卫星、手机镜头模组、元宇宙触觉反馈等制造难题……
独树一帜的光电子信息技术,正在与量子信息、新一代人工智能等新兴产业加速融通。徐红星院士将其喻为“乘数效应”,他说,打通堵点才能跨越“奇点”,让一束“光”照得更远。
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中国信科集团武汉光迅科技股份有限公司全自动高速光模块生产线在运转。 长江日报记者 高勇 摄
在徐红星院士的推动下,光牵手了量子。在汉企业谱线光电,批量为量子产业链供应核心光器件,拓展了量子精密测量的应用场景。团队平均年龄仅30岁。
光注入了人工智能。王锦坤所在团队的年轻工程师们,用不到1年的时间,将AI应用在华工激光三维五轴激光切割智能装备等明星产品上。最近,全新激光+AI带来的快速服务响应,亮相中国国际机床工具展。
光联动了汽车。高德红外开发出的红外热成像夜视系统让汽车灯光可穿透烟雾,目前该系统已应用于东风猛士等车型。研发团队平均年龄不到33岁。
光还链接了医疗。通过比针还细的光纤探头,医生能观察胃肠道病灶,这项脱胎于武汉光电国家研究中心的技术,已在武汉精微视达实现产品量产。企业员工多不到40岁。
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九峰山实验室里,年轻科研工作者忙碌的身影。
光谷是常为新的。年轻的“追光者”们勇担使命,接过历史的接力棒,在这个全球最大的光纤光缆研发制造基地,全国最大的光器件研发生产基地、中小尺寸显示面板产业基地和重要的激光产业基地里,不断向前沿开拓,逐梦科技强国。
根据测算,今年,湖北光电子信息产业规模有望突破万亿元大关,成为我国参与全球光电子产业竞争的主力军。跟这些青年人才一起拔节生长的,将是又一个世界级产业集群。
刚摘得国家最高科学技术奖的两院院士李德仁说,要将国家需求放在第一位,致力于解决国家的重大问题,这是我们应尽的责任。
长江日报记者郑汝可 陈智 李佳 制图:张莉)
【编辑:符樱】
【来源:长江日报-长江网】