追光:從獨樹一幟邁向國際引領(lǐng)
2023年10月,國內(nèi)最大單脈沖能量的工業(yè)級光纖飛秒激光器面世。
2024年3月,全球首片8寸硅光薄膜鈮酸鋰光電集成晶圓下線。
就在本月24日,銳科激光等單位“工業(yè)級高功率光纖激光器關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”項目,摘取國家科技進步獎。
兩年前的6月28日,習(xí)近平總書記來到湖北武漢,肯定“湖北武漢東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)在光電子信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域獨樹一幟”,勉勵“為推動我國光電子信息產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展作出更大貢獻”。
牢記囑托,追光逐芯;感恩奮進,沐光而行。兩年間,更多“首臺”“首創(chuàng)”在武漢誕生,更多“并跑”“領(lǐng)跑”成果涌現(xiàn)。一群追光者,正以“新”作答、向“新”求“質(zhì)”,引領(lǐng)中國光谷在全國乃至全球光電子信息領(lǐng)域,從“產(chǎn)業(yè)最完整”到“產(chǎn)業(yè)鏈自主可控”,從“獨樹一幟”邁向“國際引領(lǐng)”。
體積只有鼻頭大小的“光鼻子”,也即微型化、高精度、多組分的光學(xué)氣體傳感器,能精確“嗅”出混合狀態(tài)氣體每一組分的不同濃度,在戰(zhàn)略性能源裝備、人形機器人等賽道都有巨大應(yīng)用前景。在這一領(lǐng)域,湖北光谷實驗室已達到全球領(lǐng)先水平。
湖北光谷實驗室研發(fā)的氣體傳感器。 長江日報記者 高勇 攝
“光電子信息產(chǎn)業(yè)是應(yīng)用廣泛的戰(zhàn)略高技術(shù)產(chǎn)業(yè),也是我國有條件率先實現(xiàn)突破的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)?!?022年6月28日,習(xí)近平總書記在湖北武漢考察期間,提出具體要求。
在光谷實驗室,“加快構(gòu)建光電子信息領(lǐng)域國家戰(zhàn)略科技力量,推動我國光電子信息產(chǎn)業(yè)由‘獨樹一幟’到‘國際引領(lǐng)’”,落實的話語被寫在最顯眼處。
去年4月,由中國工程院院士、華中科技大學(xué)校長尤政領(lǐng)銜的國家重點研發(fā)計劃“智能傳感器”重點專項——“光學(xué)超材料調(diào)控機理及微型氣體傳感器研制”項目,由華中科技大學(xué)牽頭,在光谷實驗室正式啟動。
“以‘光’的手段去做氣體傳感,本身就是顛覆,幾年前,我們已做到在技術(shù)上‘獨樹一幟’。”光谷實驗室光電氣體傳感項目負責(zé)人易飛介紹,不滿足于國內(nèi)領(lǐng)先,近一年里,光學(xué)材料、智能算法等多個交叉團隊一起,集結(jié)光谷大量工藝、設(shè)備工程師,在實驗室開展聯(lián)合攻關(guān),推動產(chǎn)品功能以指數(shù)級加速升級,鞏固領(lǐng)先優(yōu)勢。
搶占制高點就是奪取競爭的關(guān)鍵點。中國科學(xué)院院士、武漢大學(xué)物理學(xué)院教授徐紅星認為,在光電子信息一些細分領(lǐng)域,湖北武漢具備保持領(lǐng)先全國、部分領(lǐng)先世界的實力,有基礎(chǔ)、有條件,更有責(zé)任代表國家參與全球競爭。
“Wuhan”,愈發(fā)成為全球光電子信息產(chǎn)業(yè)版圖關(guān)鍵一城。
長飛光纖光纜股份有限公司展示的耐高溫光纖。 長江日報記者 高勇 攝
在全球最大的光纖預(yù)制棒、光纖及光纜企業(yè)長飛,企業(yè)牽頭建設(shè)光纖光纜先進制造與應(yīng)用技術(shù)全國重點實驗室,攻關(guān)空氣纖芯替代玻璃纖芯難題,創(chuàng)下多項光通信傳輸世界紀錄。
在全球半導(dǎo)體顯示龍頭企業(yè)TCL華星武漢基地,全球首條印刷OLED顯示屏試產(chǎn)線開建。
在信息通信領(lǐng)域裝備制造“國家隊”中國信科,單模多芯光纖傳輸容量的世界紀錄被不斷刷新。
激光閃爍,僅用10多分鐘,一片碳化硅晶圓切割完畢,崩邊在5微米以內(nèi)。今年初,在湖北九峰山實驗室,我國首臺核心部件100%國產(chǎn)化的高端晶圓激光切割設(shè)備完成驗證,在精度和效率上均達國際先進水平。這一設(shè)備,由華工激光半導(dǎo)體產(chǎn)品線總監(jiān)黃偉團隊牽頭研發(fā)。
2022年6月28日,習(xí)近平總書記來到華工激光,仔細察看芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新成果展示,強調(diào)要“踔厲奮發(fā)、奮起直追,加快實現(xiàn)科技自立自強”。那時候,黃偉是人群中諸多年輕面孔中的一個。
華工激光半導(dǎo)體產(chǎn)品線總監(jiān)黃偉在檢查硅晶圓。長江日報記者 高勇 攝
殷殷囑托,言猶在耳。近兩年間,在激光領(lǐng)域多項國內(nèi)首創(chuàng)的基礎(chǔ)上,華工激光開始向化合物半導(dǎo)體領(lǐng)域發(fā)起攻關(guān)。
以第三代半導(dǎo)體為代表的化合物半導(dǎo)體,是我國參與全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)競爭格局的重要突破口。兩年前,國際上主流的高端芯片切割技術(shù)仍“受制于人”。
找準痛點就是開拓創(chuàng)新的起點,團隊真切體味“時不我待”。一年多的時間,黃偉團隊20多人兩班倒,輪流做測試實驗和產(chǎn)品優(yōu)化,設(shè)備24小時不停。
如今,華工激光已自研出我國首臺核心部件100%國產(chǎn)化的高端晶圓激光切割設(shè)備、我國自主知識產(chǎn)權(quán)的第三代半導(dǎo)體晶圓激光退火設(shè)備等關(guān)鍵核心裝備。目前,V2.0版晶圓激光切割機已經(jīng)發(fā)往客戶處進行批量驗證。黃偉說,“在一次次技術(shù)研發(fā)攻關(guān)中,我們將核心技術(shù)牢牢掌握在自己手中?!?/p>
華工激光智能裝備事業(yè)群的三維五軸產(chǎn)品線。 長江日報記者 高勇 攝
轉(zhuǎn)變就發(fā)生在這兩年間。在國家信息光電子創(chuàng)新中心,去年,首款國產(chǎn)化110GHz電光強度調(diào)制器發(fā)布,該產(chǎn)品核心芯片和零部件已全部國產(chǎn)化,多個關(guān)鍵技術(shù)指標達到業(yè)內(nèi)先進水平。
在華引芯全球光源研究中心,多個核心光器件系列產(chǎn)品已成功實現(xiàn)高端半導(dǎo)體光源及芯片的自主化、國產(chǎn)化,助推國產(chǎn)車規(guī)級芯片突圍。
在銳科激光,企業(yè)聯(lián)合柏楚電子、華工激光發(fā)布全球最高功率120kW工業(yè)激光器,亮度是國外100kW激光器亮度的2倍,傳輸距離遠超國際指標。
去年,被招募進華工科技中央研究院時,王錦坤不滿30歲,如同這家不斷進取的光電龍頭企業(yè)一樣,朝氣蓬勃。那一年開始,華工科技將6月28日定為企業(yè)“創(chuàng)新日”,每年新增逾2億元研發(fā)投入,做行業(yè)領(lǐng)先、國產(chǎn)替代、專精特新,把“本事一件件長在自己身上”。
不遠處的九峰山實驗室內(nèi),30歲出頭的張潔瓊已是團隊的“工藝技術(shù)專家”,她每天忙碌穿梭在各個化合物半導(dǎo)體設(shè)備間,無塵口罩掩不住洋溢的青春。瞄準新領(lǐng)域新賽道,上百個項目在這里同時運轉(zhuǎn),多項全球首創(chuàng)正在或已經(jīng)實現(xiàn)。
首屆全球光電子信息卓越工程師大賽賽場上,“95后”“00后”的青年工程師們向光而來。他們以光作鑰,要去解鎖低軌衛(wèi)星、手機鏡頭模組、元宇宙觸覺反饋等制造難題……
獨樹一幟的光電子信息技術(shù),正在與量子信息、新一代人工智能等新興產(chǎn)業(yè)加速融通。徐紅星院士將其喻為“乘數(shù)效應(yīng)”,他說,打通堵點才能跨越“奇點”,讓一束“光”照得更遠。
中國信科集團武漢光迅科技股份有限公司全自動高速光模塊生產(chǎn)線在運轉(zhuǎn)。 長江日報記者 高勇 攝
在徐紅星院士的推動下,光牽手了量子。在漢企業(yè)譜線光電,批量為量子產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)核心光器件,拓展了量子精密測量的應(yīng)用場景。團隊平均年齡僅30歲。
光注入了人工智能。王錦坤所在團隊的年輕工程師們,用不到1年的時間,將AI應(yīng)用在華工激光三維五軸激光切割智能裝備等明星產(chǎn)品上。最近,全新激光+AI帶來的快速服務(wù)響應(yīng),亮相中國國際機床工具展。
光聯(lián)動了汽車。高德紅外開發(fā)出的紅外熱成像夜視系統(tǒng)讓汽車燈光可穿透煙霧,目前該系統(tǒng)已應(yīng)用于東風(fēng)猛士等車型。研發(fā)團隊平均年齡不到33歲。
光還鏈接了醫(yī)療。通過比針還細的光纖探頭,醫(yī)生能觀察胃腸道病灶,這項脫胎于武漢光電國家研究中心的技術(shù),已在武漢精微視達實現(xiàn)產(chǎn)品量產(chǎn)。企業(yè)員工多不到40歲。
九峰山實驗室里,年輕科研工作者忙碌的身影。
光谷是常為新的。年輕的“追光者”們勇?lián)姑舆^歷史的接力棒,在這個全球最大的光纖光纜研發(fā)制造基地,全國最大的光器件研發(fā)生產(chǎn)基地、中小尺寸顯示面板產(chǎn)業(yè)基地和重要的激光產(chǎn)業(yè)基地里,不斷向前沿開拓,逐夢科技強國。
根據(jù)測算,今年,湖北光電子信息產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望突破萬億元大關(guān),成為我國參與全球光電子產(chǎn)業(yè)競爭的主力軍。跟這些青年人才一起拔節(jié)生長的,將是又一個世界級產(chǎn)業(yè)集群。
剛摘得國家最高科學(xué)技術(shù)獎的兩院院士李德仁說,要將國家需求放在第一位,致力于解決國家的重大問題,這是我們應(yīng)盡的責(zé)任。
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