追光：從獨(dú)樹(shù)一幟邁向國(guó)際引領(lǐng)

2023年10月，國(guó)內(nèi)最大單脈沖能量的工業(yè)級(jí)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(jí)高功率光纖激光器關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目，摘取國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)。

兩年前的6月28日，習(xí)近平總書記來(lái)到湖北武漢，肯定“湖北武漢東湖新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)在光電子信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域獨(dú)樹(shù)一幟”，勉勵(lì)“為推動(dòng)我國(guó)光電子信息產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)”。

牢記囑托，追光逐芯；感恩奮進(jìn)，沐光而行。兩年間，更多“首臺(tái)”“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(guó)光谷在全國(guó)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(dú)樹(shù)一幟”邁向“國(guó)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(jī)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(shí)驗(yàn)室已達(dá)到全球領(lǐng)先水平。

湖北光谷實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的氣體傳感器。 長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)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(guó)有條件率先實(shí)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(shí)驗(yàn)室，“加快構(gòu)建光電子信息領(lǐng)域國(guó)家戰(zhàn)略科技力量，推動(dòng)我國(guó)光電子信息產(chǎn)業(yè)由‘獨(dú)樹(shù)一幟’到‘國(guó)際引領(lǐng)’”，落實(shí)的話語(yǔ)被寫在最顯眼處。

去年4月，由中國(guó)工程院院士、華中科技大學(xué)校長(zhǎng)尤政領(lǐng)銜的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“智能傳感器”重點(diǎn)專項(xiàng)——“光學(xué)超材料調(diào)控機(jī)理及微型氣體傳感器研制”項(xiàng)目，由華中科技大學(xué)牽頭，在光谷實(shí)驗(yàn)室正式啟動(dòng)。

“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(dú)樹(shù)一幟’。”光谷實(shí)驗(yàn)室光電氣體傳感項(xiàng)目負(fù)責(zé)人易飛介紹，不滿足于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，近一年里，光學(xué)材料、智能算法等多個(gè)交叉團(tuán)隊(duì)一起，集結(jié)光谷大量工藝、設(shè)備工程師，在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展聯(lián)合攻關(guān)，推動(dòng)產(chǎn)品功能以指數(shù)級(jí)加速升級(jí)，鞏固領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

搶占制高點(diǎn)就是奪取競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵點(diǎn)。中國(guó)科學(xué)院院士、武漢大學(xué)物理學(xué)院教授徐紅星認(rèn)為，在光電子信息一些細(xì)分領(lǐng)域，湖北武漢具備保持領(lǐng)先全國(guó)、部分領(lǐng)先世界的實(shí)力，有基礎(chǔ)、有條件，更有責(zé)任代表國(guó)家參與全球競(jìng)爭(zhēng)。

“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(zhǎng)飛光纖光纜股份有限公司展示的耐高溫光纖。 長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)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(zhǎng)飛，企業(yè)牽頭建設(shè)光纖光纜先進(jìn)制造與應(yīng)用技術(shù)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，攻關(guān)空氣纖芯替代玻璃纖芯難題，創(chuàng)下多項(xiàng)光通信傳輸世界紀(jì)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(kāi)建。

在信息通信領(lǐng)域裝備制造“國(guó)家隊(duì)”中國(guó)信科，單模多芯光纖傳輸容量的世界紀(jì)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(shí)驗(yàn)室，我國(guó)首臺(tái)核心部件100%國(guó)產(chǎn)化的高端晶圓激光切割設(shè)備完成驗(yàn)證，在精度和效率上均達(dá)國(guó)際先進(jìn)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(tuán)隊(duì)牽頭研發(fā)。

2022年6月28日，習(xí)近平總書記來(lái)到華工激光，仔細(xì)察看芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新成果展示，強(qiáng)調(diào)要“踔厲奮發(fā)、奮起直追，加快實(shí)現(xiàn)科技自立自強(qiáng)”。那時(shí)候，黃偉是人群中諸多年輕面孔中的一個(gè)。

華工激光半導(dǎo)體產(chǎn)品線總監(jiān)黃偉在檢查硅晶圓。長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)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(xiàng)國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的基礎(chǔ)上，華工激光開(kāi)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(guó)參與全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局的重要突破口。兩年前，國(guó)際上主流的高端芯片切割技術(shù)仍“受制于人”。

找準(zhǔn)痛點(diǎn)就是開(kāi)拓創(chuàng)新的起點(diǎn)，團(tuán)隊(duì)真切體味“時(shí)不我待”。一年多的時(shí)間，黃偉團(tuán)隊(duì)20多人兩班倒，輪流做測(cè)試實(shí)驗(yàn)和產(chǎn)品優(yōu)化，設(shè)備24小時(shí)不停。

如今，華工激光已自研出我國(guó)首臺(tái)核心部件100%國(guó)產(chǎn)化的高端晶圓激光切割設(shè)備、我國(guó)自主知識(shí)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(jī)已經(jīng)發(fā)往客戶處進(jìn)行批量驗(yàn)證。黃偉說(shuō)，“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。”

華工激光智能裝備事業(yè)群的三維五軸產(chǎn)品線。 長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)記者 高勇 攝

轉(zhuǎn)變就發(fā)生在這兩年間。在國(guó)家信息光電子創(chuàng)新中心，去年，首款國(guó)產(chǎn)化110GHz電光強(qiáng)度調(diào)制器發(fā)布，該產(chǎn)品核心芯片和零部件已全部國(guó)產(chǎn)化，多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)達(dá)到業(yè)內(nèi)先進(jìn)水平。

在華引芯全球光源研究中心，多個(gè)核心光器件系列產(chǎn)品已成功實(shí)現(xiàn)高端半導(dǎo)體光源及芯片的自主化、國(guó)產(chǎn)化，助推國(guó)產(chǎn)車規(guī)級(jí)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(guó)外100kW激光器亮度的2倍，傳輸距離遠(yuǎn)超國(guó)際指標(biāo)。

去年，被招募進(jìn)華工科技中央研究院時(shí)，王錦坤不滿30歲，如同這家不斷進(jìn)取的光電龍頭企業(yè)一樣，朝氣蓬勃。那一年開(kāi)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(guó)產(chǎn)替代、專精特新，把“本事一件件長(zhǎng)在自己身上”。

不遠(yuǎn)處的九峰山實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，30歲出頭的張潔瓊已是團(tuán)隊(duì)的“工藝技術(shù)專家”，她每天忙碌穿梭在各個(gè)化合物半導(dǎo)體設(shè)備間，無(wú)塵口罩掩不住洋溢的青春。瞄準(zhǔn)新領(lǐng)域新賽道，上百個(gè)項(xiàng)目在這里同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，多項(xiàng)全球首創(chuàng)正在或已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。

首屆全球光電子信息卓越工程師大賽賽場(chǎng)上，“95后”“00后”的青年工程師們向光而來(lái)。他們以光作鑰，要去解鎖低軌衛(wèi)星、手機(jī)鏡頭模組、元宇宙觸覺(jué)反饋等制造難題……

獨(dú)樹(shù)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(shuō)，打通堵點(diǎn)才能跨越“奇點(diǎn)”，讓一束“光”照得更遠(yuǎn)。

中國(guó)信科集團(tuán)武漢光迅科技股份有限公司全自動(dòng)高速光模塊生產(chǎn)線在運(yùn)轉(zhuǎn)。 長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)記者 高勇 攝

在徐紅星院士的推動(dòng)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(cè)量的應(yīng)用場(chǎng)景。團(tuán)隊(duì)平均年齡僅30歲。

光注入了人工智能。王錦坤所在團(tuán)隊(duì)的年輕工程師們，用不到1年的時(shí)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(lái)的快速服務(wù)響應(yīng)，亮相中國(guó)國(guó)際機(jī)床工具展。

光聯(lián)動(dòng)了汽車。高德紅外開(kāi)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(tuán)隊(duì)平均年齡不到33歲。

光還鏈接了醫(yī)療。通過(guò)比針還細(xì)的光纖探頭，醫(yī)生能觀察胃腸道病灶，這項(xiàng)脫胎于武漢光電國(guó)家研究中心的技術(shù)，已在武漢精微視達(dá)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品量產(chǎn)。企業(yè)員工多不到40歲。

九峰山實(shí)驗(yàn)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^(guò)歷史的接力棒，在這個(gè)全球最大的光纖光纜研發(fā)制造基地，全國(guó)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(kāi)拓，逐夢(mèng)科技強(qiáng)國(guó)。

根據(jù)測(cè)算，今年，湖北光電子信息產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望突破萬(wàn)億元大關(guān)，成為我國(guó)參與全球光電子產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的主力軍。跟這些青年人才一起拔節(jié)生長(zhǎng)的，將是又一個(gè)世界級(jí)產(chǎn)業(yè)集群。

剛摘得國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)的兩院院士李德仁說(shuō)，要將國(guó)家需求放在第一位，致力于解決國(guó)家的重大問(wèn)題，這是我們應(yīng)盡的責(zé)任。