全球七大顶尖光学发达国家,到底谁名列前茅? 微光世界之最( 七 )


五、中国
中国是全球重要的光学强国 。比如之前世界最大口径的射电望远镜是美国的Arecibo,其口径为300米 。而中国的FAST工程,直接将口径提高到500米,成为当之无愧的世界第一,而且至少在20年内,都将保持世界领先的水平 。中国天眼望远镜的主要作用就是提高中国的空间测控能力,而且这种测控能力可以一直延续到太阳系最外端 。
中国曾经研制的2.16米望远镜是全中国乃至亚洲最大的光学天文望远镜,被誉为中国天文学界的“一座丰碑” 。未来中国自主研发建造的光学空间望远镜预计将于2024年前后投入科学运营 。中国自主研发建造的光学空间望远镜全称是载人空间站工程巡天空间望远镜(CSST)简称“巡天” 。望远镜自2010年立项概念提出已历时十多年 。“巡天”设计口径约为2米,观测波段涵盖近紫外、可见光及红外等 。目前规划在2024年左右发射升空并投入运营,届时将与天宫号空间站的共轨飞行,进行宇宙深空观测 。
中国已经是全球大的光学透镜、反射镜、滤光片、棱镜等光学元件的生产及应用地,中国正逐步成为世界光学镜头的主要加工生产地 。中国安防市场迅速发展,海康威视、大华股份等国内安防龙头企业与博世、安讯士等世界知名安防企业展开充分竞争,国产化替代正在加速 。在高分辨率定焦、星光级定焦、大倍率变焦、超高清、光学防抖、安防监控一体机镜头等中高端光学镜头方面,以舜宇光学、联合光电、宇瞳光学等为代表的国内企业经过持续研发积累,逐步打破了日本、德国技术垄断,迎来发展良机 。
中国已成为世界上唯一能够制造实用化深紫外全固态激光器的国家 。中国拥有许多世界领先的技术:比如氟代硼铍酸钾晶体(KBBF)是一种非线性光学晶体材料,能够将激光转化为史无前例的176nm波长(深紫外)激光,从而可以制造出深紫外固体激光器 。中国超强超短激光实验装置研制工作成功实现了5拍瓦激光脉冲输出,达到国际领先水平 。
六、法国
法国的光学工业拥有十分悠久的历史 。法国光学工业的发展始于工业革命 。早在1665年法国就建立了皇家镜片玻璃工厂,为凡尔赛宫的内部装饰提供了镜子,该工厂如今仍然在法国圣戈班市蓬勃发展 。1819年,J.B. Soleil公司在法国成立,经过历史沉浮,最终与日本HORIBA共同成立了知名的HORIBA科研仪器事业部 。1849年,世界知名的光学企业ESSILOR(依路视)在法国成立,同年,光学传奇企业LEICA(徕卡)也在德国成立了 。
从工业革命到现今,法国已经建成了全球性的培训和科研生态系统 。在之前的15年里,该系统有超过2500项相关专利被注册 。该产学研系统足以支撑超过1000多家企业的全球发展,为全球市场提供了超过80000个高新技术工作岗位,在2020年该规模将达到5250亿欧元 。值得一提的是,法国THALES, SAFRAN, ESSILOR或VALEO是全球规模集团,但40%的法国光子公司成立不超过10年,这些企业不仅是完成产业复兴的主力军 。
法国工业部之前进行过一项调查,选出了光子领域最具潜力的几个法国国内市场,这些领域分别是现代医疗和居住、环境保护、农业和农产品、大范围照明、运输物流及未来的工厂 。调查表明,法国尤其在“国防/安全/空间”和“大型的科学仪器”两个领域最具有国际竞争力 。
七、俄罗斯
俄罗斯是全球重要的光学大国及强国 。比如俄罗斯联邦核中心——全俄实验物理科学研究所研制出独一无二的光学超级计算机,并已取得专利 。这种光学超算与传统计算机相比具有巨大优势 。所谓的光子计算机,其计算过程"建立"在激光辐射脉冲的相互作用上,而不是像传统计算机那样建立在电子元件的工作上 。这种光子计算机由电和"光"两部分组成 。全俄实验物理科学研究所理论与数学物理研究所首席研究员谢尔盖·斯捷潘年科解释称,光子计算机可用来解决超出"半导体"超级计算机能力的问题 。他认为,应用光子技术实现传统计算机性能只需数万分之一或数十万分之一的能量 。