廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)各行各業(yè)的光電技術(shù)，其創(chuàng)新發(fā)展離不開應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)。光電技術(shù)在國防現(xiàn)代化建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)取得突破，并以軍民融合的方式帶動(dòng)了相關(guān)民用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而為我國光電產(chǎn)業(yè)的整體提升注入了強(qiáng)勁動(dòng)力。
2013年全國光學(xué)大會(huì)上，來自全國各地的光學(xué)技術(shù)與工程界專家、學(xué)者與企業(yè)界人士匯聚國防科技大學(xué)光電科學(xué)與工程學(xué)院，深入交流探討我國光電領(lǐng)域創(chuàng)新的發(fā)展前景。中科院院士、我國光學(xué)學(xué)會(huì)理事長周炳琨說，在國防科大舉行光學(xué)大會(huì)是推動(dòng)光電技術(shù)軍民融合創(chuàng)新發(fā)展的新契機(jī)。
國防科技大學(xué)光電科學(xué)與工程學(xué)院光電信息系的教員在實(shí)驗(yàn)室里研究光纖信息技術(shù)。馬金銘攝
記者在采訪中發(fā)現(xiàn)，以光電技術(shù)在國防現(xiàn)代化中的重要作用為牽引，國防科技大學(xué)不僅在國防現(xiàn)代化建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)研究等方面不斷獲得突破，同時(shí)通過軍民融合的路徑帶動(dòng)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。
產(chǎn)業(yè)化帶動(dòng)
激光陀螺是衡量一個(gè)國家光學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。在航海方面，作為導(dǎo)航儀器，激光陀螺導(dǎo)航系統(tǒng)是當(dāng)今美國海軍水面艦船和潛艇的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。此外，目前大多數(shù)發(fā)達(dá)國家的軍用和民用飛機(jī)也都采用了激光陀螺慣導(dǎo)系統(tǒng)。我國長征系列運(yùn)載火箭的出色表現(xiàn)，更是離不開激光陀螺的貢獻(xiàn)。
國防科技大學(xué)從1971年開始激光陀螺的研究工作，以高伯龍?jiān)菏繛槭椎睦弦惠吋す馔勇菅芯繄F(tuán)隊(duì)成員克服重重困難，經(jīng)過長期的艱辛探索，奠定了激光陀螺的研究基礎(chǔ)并取得突破。經(jīng)過兩代人40余年的努力，目前已經(jīng)構(gòu)建了具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高水平激光陀螺全閉環(huán)研發(fā)體系，研發(fā)與應(yīng)用水平達(dá)到了國際先進(jìn)、國內(nèi)領(lǐng)先水平。
從1999年開始，國防科技大學(xué)光電科學(xué)與工程學(xué)院先后向中國航天科工集團(tuán)和中國航天科技集團(tuán)下屬研究院轉(zhuǎn)讓了某型激光陀螺生產(chǎn)線技術(shù)，激光陀螺研究所張斌教授告訴記者，獲得轉(zhuǎn)讓生產(chǎn)線的企業(yè)，技術(shù)工人全部經(jīng)過國防科大半年以上的培訓(xùn)。在生產(chǎn)過程中，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，生產(chǎn)配套企業(yè)的光學(xué)加工水平不斷得到改進(jìn)、提高，逐漸成長為這一市場極富競爭力的企業(yè)。
合作帶來了雙贏。張斌說，雖然某型激光陀螺工程樣機(jī)早就研制成功，但隨后幾年的產(chǎn)品研發(fā)與實(shí)驗(yàn)性應(yīng)用經(jīng)歷卻暴露了產(chǎn)品在工程應(yīng)用中的許多隱患與不足。在生產(chǎn)線的建設(shè)過程中和小批量試生產(chǎn)階段，課題組及時(shí)根據(jù)用戶使用結(jié)果對(duì)陀螺相關(guān)設(shè)計(jì)與工藝進(jìn)行修訂，從而確保了激光陀螺應(yīng)用上的可靠性。
湖南華天光電慣導(dǎo)技術(shù)有限公司也是國防科技大學(xué)與湖南華天股份有限公司合作成立的高新技術(shù)企業(yè)，其主營業(yè)務(wù)為激光陀螺的生產(chǎn)與服務(wù)。“這是真正的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。不但是國家科技領(lǐng)域的一面旗幟，而且關(guān)系到我們國家國防安全事業(yè)，責(zé)任重大。”一位領(lǐng)導(dǎo)同志到這家公司視察后講到，“這些事情說實(shí)話、說到底，靠不了別人，只有靠我們自己！”
工程化拓展
“我們一直從事光纖信息技術(shù)這方面的研究，持續(xù)幾十年研發(fā)光纖信息技術(shù)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用。”光電信息系主任楊華勇說，過去搞科研，基本上是白手起家，從很小的元器件到加工設(shè)備、海上試驗(yàn)等等都是自己做。隨著技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了新問題：技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品后，其可靠性問題怎么解決？產(chǎn)品的批量生產(chǎn)需要相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)化條件，這些都不是實(shí)驗(yàn)室的強(qiáng)項(xiàng)。
隨著光纖傳感技術(shù)的研發(fā)進(jìn)入產(chǎn)品應(yīng)用階段、工程應(yīng)用階段，楊華勇他們遇到了中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)下屬某公司。這家公司具有很強(qiáng)的市場拓展能力，更重要的是，它同時(shí)具有大批量的生產(chǎn)能力及產(chǎn)業(yè)工人。“技術(shù)發(fā)展到要大規(guī)模應(yīng)用時(shí)，我們必須要走軍民融合的路子。”楊華勇說。
從2006年開始，國防科技大學(xué)光電科學(xué)與工程學(xué)院與中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)下屬公司開展產(chǎn)學(xué)研合作。2008年，兩家聯(lián)合開展光纖傳感技術(shù)工程實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目建設(shè)。2009年，兩家又開展了戰(zhàn)略性的合作，楊華勇他們把光纖傳感在軍用與民用的技術(shù)都放到這家公司進(jìn)行工程化。該公司經(jīng)過審慎判斷，決定把光纖信息技術(shù)確立為其“十二五”的戰(zhàn)略性新領(lǐng)域，并投入資金建設(shè)工程平臺(tái)、培養(yǎng)隊(duì)伍。2011年12月，國家發(fā)改委同意該公司和國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)共同建設(shè)復(fù)雜環(huán)境光纖信息技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室。
據(jù)介紹，光纖信息技術(shù)的市場是十分廣闊的，僅以光纖水聽器為例，它是海洋石油勘探和海洋地質(zhì)調(diào)查的先進(jìn)探測手段。對(duì)于楊華勇他們來說，軍地合作讓他們將目光從光纖信息技術(shù)的軍用拓展到民用領(lǐng)域。依托合作，他們先后開展了對(duì)大慶油田的勘探、廣東汕頭海區(qū)的淺地層勘探等，建立起的產(chǎn)業(yè)平臺(tái)更為國防科技大學(xué)的人才培養(yǎng)提供了很好的實(shí)踐平臺(tái)。
軍地聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室組建以來，雙方已經(jīng)建設(shè)了一支技術(shù)和管理水平過硬的工程化隊(duì)伍，建立了全新的工程化平臺(tái)，完成了光纖陀螺、光纖水聽器系統(tǒng)多個(gè)產(chǎn)品的工程技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化工作。目前，雙方正在緊密結(jié)合國家海洋信息安全的迫切需求，建設(shè)光纖傳感技術(shù)產(chǎn)業(yè)平臺(tái)，突破光纖傳感技術(shù)裝備和產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)。
#p#分頁標(biāo)題#e# 協(xié)同化創(chuàng)新
“光纖激光是激光技術(shù)研究的前沿課題。”高能激光技術(shù)研究所研究員侯靜介紹說，光纖激光器在光通訊、激光加工、激光醫(yī)學(xué)、生物技術(shù)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。近年來，我國大功率光纖激光水平不斷得到提升，但整體水平和可持續(xù)發(fā)展能力與世界先進(jìn)水平仍有明顯差距。
光纖激光代表著高能激光的發(fā)展方向，國內(nèi)很多單位紛紛將目光聚焦于此，開展了不同規(guī)模、不同程度的研發(fā)工作，但存在設(shè)備和人員重復(fù)投入的情況。國防科技大學(xué)光電科學(xué)與工程學(xué)院意識(shí)到這一問題后，提議成立一個(gè)協(xié)同創(chuàng)新中心，以實(shí)現(xiàn)科研、人力、設(shè)備的共享。這個(gè)提議立即得到了多方響應(yīng)。
近年來，國防科技大學(xué)先后研制成功“千瓦級(jí)光纖激光相干合成試驗(yàn)系統(tǒng)”和“高平均功率近紅外全光纖超連續(xù)譜光源”等，主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平，部分指標(biāo)處于國際領(lǐng)先水平。清華大學(xué)精密儀器與機(jī)械學(xué)系、中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所分別在各自領(lǐng)域取得過優(yōu)秀成果。今年4月12日，由這3家組成的我國首個(gè)大功率光纖激光協(xié)同創(chuàng)新中心在湖南長沙成立。
協(xié)同創(chuàng)新中心將通過建立技術(shù)聯(lián)盟、共享儀器設(shè)備、聯(lián)合培養(yǎng)人才、互聘研究骨干等形式,圍繞突破光纖激光核心關(guān)鍵技術(shù)開展軍民融合協(xié)同創(chuàng)新,目標(biāo)是共同研制開發(fā)具有世界先進(jìn)水平的光纖激光器。
侯靜介紹說，目前協(xié)同中心運(yùn)轉(zhuǎn)順利，已經(jīng)召開了兩次會(huì)議，對(duì)各自承擔(dān)的任務(wù)進(jìn)行了分工，并共同制訂了至2020年的發(fā)展規(guī)劃。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，此舉必將對(duì)改變我國高功率光纖激光器依賴進(jìn)口、核心技術(shù)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)受制于國外的狀況,促進(jìn)我國光纖激光技術(shù)水平的整體提升和可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生積極影響。
延伸閱讀
“我國的光學(xué)研究目前總體上已達(dá)到世界先進(jìn)水平，在某些領(lǐng)域的應(yīng)用研究已經(jīng)和發(fā)達(dá)國家處于同一起跑線上。”中國科學(xué)院院士、中國光學(xué)學(xué)會(huì)理事長周炳琨在接受記者采訪時(shí)講到，我國光學(xué)研究與國外先進(jìn)水平的差距主要體現(xiàn)在某些民用應(yīng)用領(lǐng)域，例如，分辨率極高的照相機(jī)、CCD探測器件等。
周炳琨介紹說，目前我國在激光顯示、納米光子器件、量子信息技術(shù)等方面已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了不小的突破，估計(jì)下一步會(huì)在大功率激光器領(lǐng)域、量子保密通訊及其他一些新型光電領(lǐng)域有所成就。
“今后，我國的光學(xué)研究將繼續(xù)以應(yīng)用驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新發(fā)展，繼續(xù)提高自主創(chuàng)新能力，讓光學(xué)為國防和經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。”周炳琨談到，比如說，大功率激光器，不僅需要功率大，還要效率高、輕便等。
周炳琨說，另外，航天領(lǐng)域需要高精密的照相機(jī)，在這方面也有很多事情要做。再有就是通信領(lǐng)域，現(xiàn)在光纖容量雖然很大但仍然不夠，將來遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育等都依賴光纖傳輸，這就要求我們的傳輸速率今后比現(xiàn)在至少要提高100倍。
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