在翻閱了各大光學(xué)媒體平臺相關(guān)新聞，并且詢問行業(yè)專家，以及我們對光電行業(yè)2018年一整年的考察之后，我們最終評選出了十個對產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有積極影響的技術(shù)，這些技術(shù)將有望推動各自領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)進程。

具體是哪十大技術(shù)，跟隨我們一一往下看吧。

國產(chǎn)20kW大功率全光纖激光器投入生產(chǎn)

近年來，光纖激光器在工業(yè)市場上的應(yīng)用越來越廣泛，但高功率市場基本都被外國企業(yè)把控。2016年，湖北省技術(shù)創(chuàng)新專項重大項目“20 kW光纖激光器及其核心器件研發(fā)”重任落在了銳科激光肩上。經(jīng)過兩年多的努力，這一項目于2018年10月17日通過了湖北省科技廳組織的專家驗收。

這一項目在國內(nèi)首次實現(xiàn)了20 kW全光纖激光器的研制，填補了國內(nèi)空白，打破了國外少數(shù)廠商在此項產(chǎn)品上的壟斷，對我國掌握光纖激光器核心技術(shù)、實現(xiàn)大功率光纖激光器及其關(guān)鍵器件國產(chǎn)化、發(fā)展中高端光纖激光器產(chǎn)業(yè)具有重要意義。

我國首款商用100G硅光芯片正式投產(chǎn)使用

我國首款商用100G硅光芯片正式投產(chǎn)使用。該款商用化硅光芯片在一個不到30平方毫米的硅芯片上集成了包括光發(fā)送、調(diào)制、接收等近60個有源和無源光元件。當(dāng)該芯片完成封裝后，其硅光器件產(chǎn)品的尺寸僅為312平方毫米，面積只有傳統(tǒng)器件的三分之一，能夠非常全面的滿足CFP／CFP2相干光模塊的需求。

該芯片由國家信息光電子創(chuàng)新中心、光迅科技公司、光纖通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)國家重點實驗室、中國信息通信科技集團聯(lián)合研制，可實現(xiàn)100G／200G全集成硅基相干光收發(fā)集成芯片和器件的量產(chǎn)，并通過了用戶現(xiàn)網(wǎng)測試，性能穩(wěn)定可靠。

全球首款虹膜識別ASIC芯片成功流片

經(jīng)過7年的技術(shù)攻關(guān)，由武漢虹識技術(shù)有限公司研制的全球第一款虹膜生物識別ASIC芯片QX8001芯片成功流片，通過嚴(yán)格的功能和性能測試，完成量產(chǎn)前重要一步。

QX8001芯片采用40 nm半導(dǎo)體制作工藝，平均功耗僅為0.1 W，能處理1920×1080像素的高清圖像，圖像編碼速度為100 ms，虹膜識別精準(zhǔn)度較以往虹膜識別技術(shù)更高。

該芯片今后既能被智能手表、智能手機、智能門鎖、智能門禁等通用智能終端設(shè)備廠家集成作為登錄、開機、加密、支付、開門等一般應(yīng)用，也能被虹膜采集器、警務(wù)通、通關(guān)閘刀機等專用終端設(shè)備廠家集成，實現(xiàn)虹膜生物特征建庫、黑白名單查找、邊境和出入境管控等特殊應(yīng)用。

該芯片量產(chǎn)后，能解決虹膜生物識別設(shè)備價格貴、體積大和功耗大等難題，使虹膜生物識別技術(shù)和產(chǎn)品得到快速普及應(yīng)用。

4米大口徑碳化硅非球面光學(xué)反射鏡研制成功

大口徑高精度非球面光學(xué)反射鏡是高分辨率空間對地觀測、深空探測和天文觀測系統(tǒng)的核心元件，其制造技術(shù)水平對國防安全、國民經(jīng)濟建設(shè)、基礎(chǔ)科研能力而言具有重要意義。作為一種高穩(wěn)定性的光學(xué)反射鏡材料，在此前相當(dāng)長一段時間內(nèi)，國際上公開報道的單體碳化硅反射鏡的最大口徑僅為1.5米。

中科院長春光機所副所長張學(xué)軍帶領(lǐng)團隊突破多項鏡坯制備關(guān)鍵技術(shù)，建立了大口徑碳化硅鏡坯制造平臺，并先后研制成功可用于可見光成像的2米、2.4米、3米口徑單體碳化硅鏡坯和4米口徑整體碳化硅鏡坯。同時，他們還攻克了另兩項技術(shù)瓶頸——大口徑碳化硅非球面加工檢測以及高性能改性、鍍膜，形成了大口徑系列反射鏡研制能力，是我國在大口徑光學(xué)制造領(lǐng)域的重大技術(shù)突破。

高性能條紋相機研制成功，打破國際壟斷

對于“顯微”技術(shù)人們并不陌生，這是觀測微觀世界的空間放大技術(shù)，可以“延長”人眼的空間分辨能力，而超高速成像，則是觀測瞬態(tài)事件的時間放大技術(shù)，可以“延長”人眼的時間分辨能力。條紋相機正是實現(xiàn)這一微觀和超快過程探測的必要手段，也是唯一同時具備超高時間分辨與高空間分辨的高端科學(xué)測量與診斷儀器，更是慣性約束激光聚變國家戰(zhàn)略高技術(shù)研究中不可或缺的診斷儀器。

作為十分敏感的尖端技術(shù)，條紋相機的國際學(xué)術(shù)研究成果及器件設(shè)備的共享性很低，國外相關(guān)的技術(shù)對我國實行嚴(yán)格的封鎖，對條紋相機也實行嚴(yán)格的出口管制。中科院西安光機所建成了國內(nèi)唯一的集設(shè)計、生產(chǎn)、檢測為一體的條紋相機研發(fā)基地，目前已成功研制出八種類型的條紋相機。

2018年5月22日，由中科院西安光機所承擔(dān)的國家重大科研裝備項目“高性能條紋相機的研制”順利通過驗收，標(biāo)志著我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能條紋相機達到實用化水平。這一成果打破了國際在這一領(lǐng)域的壟斷，對前沿科學(xué)研究以及國家重大工程建設(shè)具有重要意義。

世界最大規(guī)模光量子計算芯片問世

2018年5月，Science子刊Science Advances報道了上海交通大學(xué)物理與天文學(xué)院金賢敏研究團隊最新研究成果——世界最大規(guī)模的三維集成光量子芯片，并演示了首個真正空間二維的隨機行走量子計算。同時，這也是國內(nèi)首個光量子計算芯片。這項研究進展對于推進模擬量子計算機研究具有重要意義。

量子信息技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了廣泛的原理性驗證，是否能真正走出實驗室，走向?qū)嵱没�和產(chǎn)業(yè)化，取決于我們是否能夠構(gòu)建和操控足夠大規(guī)模的量子系統(tǒng)。發(fā)展的光量子集成芯片技術(shù)是攻克可擴展性難題有前景的途徑，有望有力推動量子信息技術(shù)的實質(zhì)性進展。

6000 W納秒脈沖激光器推向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用

1月8日，在北京召開的2017年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會上，中科創(chuàng)譜激光科技有限公司董事長李京波教授的“新型半導(dǎo)體深能級摻雜機制研究”項目獲得國家自然科學(xué)獎二等獎。

以半導(dǎo)體激光器外延生長、摻雜技術(shù)等科學(xué)問題研究為支撐，在大功率半導(dǎo)體激光器芯片關(guān)鍵技術(shù)等方面，李京波團隊近來取得了多項創(chuàng)新成果：開發(fā)出納秒脈沖激光器，平均功率達到了6000 W，比目前國際上同類指標(biāo)高2000 W；首次研發(fā)出大功率半導(dǎo)體激光器芯片，芯片單巴功率超過160 W，壽命超過1萬小時。

新型量子點顯示材料與器件研制成功

合肥工業(yè)大學(xué)科研人員與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、廣東省科學(xué)院合作，首次成功將石墨相氮化碳應(yīng)用于下一代量子點顯示（QLED）技術(shù)，并成功制備了新型量子點顯示器件。

QLED具有色純度高、色域?qū)挕⒁讓崿F(xiàn)大屏幕柔性顯示、器件成本低等優(yōu)點，被認(rèn)為是繼OLED之后的下一代顯示技術(shù)，但實現(xiàn)該技術(shù)亟須開發(fā)出新材料與新器件。

科研人員采用熱聚法合成了具有類石墨烯二維片層結(jié)構(gòu)的氮化碳粉末，然后通過超聲剝離技術(shù)制備出量子點，并以該量子點作為發(fā)光層，采用溶液旋涂法制作了藍色發(fā)光的量子點顯示原型器件。實驗顯示，這種量子點材料的發(fā)光效率最高可達49.8%。

該成果為下一代量子點顯示技術(shù)開辟了新的研究方向，目前科研人員正優(yōu)化提升這種新材料的發(fā)光亮度、發(fā)光效率、色純度、色彩飽和度等指標(biāo)，以滿足新型顯示產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用需求。

高精度微波光子成像雷達

南京航空航天大學(xué)潘時龍教授課題組與中國電子科技集團第14研究所智能感知實驗室聯(lián)合研制出寬帶微波光子成像雷達。該技術(shù)攻克了寬帶信號產(chǎn)生、寬帶實時成像處理這兩大技術(shù)難題，不僅能獲取成像分辨率優(yōu)于1.3 cm×1.3 cm的圖像，還能夠以視頻的方式高精度地觀測小尺寸目標(biāo)。

該項技術(shù)除了在自動駕駛汽車、無人機和自主機器人等智能裝置中的廣泛應(yīng)用取得技術(shù)基礎(chǔ)，高精度實時視頻微波成像還對復(fù)雜環(huán)境中反恐作戰(zhàn)的單兵、戰(zhàn)車和直升機等也具有極其重要的意義。

長光華芯976 nm抽運光纖激光器

長光華芯推出的高亮度976 nm光纖耦合半導(dǎo)體激光器，采用自主成熟的976 nm單管芯片，通過多單管串聯(lián)技術(shù)、合理的熱力學(xué)設(shè)計和可靠地封裝工藝實現(xiàn)135 μm光纖輸出160 W 976 nm激光。多年來向市場大量交付，真正實現(xiàn)了半導(dǎo)體激光器的“中國制造”，是大功率光纖激光抽運源的理想選擇之一。

此外，976 nm抽運光纖激光器，由于消除了光纖非線性效應(yīng)，實現(xiàn)了近85%的光光轉(zhuǎn)換效率，整機系統(tǒng)受環(huán)境溫度影響微弱。