激光技术研发:藏在实验室里的下一场产业革命
上周跑了趟武汉光谷的激光实验室,被震住了!
谁能想到,二十年前还只在军工和重大科研项目里露脸的东西,现在已经悄悄钻进了我们生活的每个缝隙。
很多人对激光的印象还停留在广告里的激光打标、工厂里切割钢板,早就过时了。
实验室超快激光芯片加工设备实拍
去年看国内阿秒激光团队发的成果,已经做到了80阿秒以下的脉冲,这个级别是什么概念?
能直接观测到芯片内部电子的运动轨迹,说白了,以前我们搞芯片研发,很多失效分析只能靠猜,现在相当于直接给你开了透视挂。
就这还不算最牛的,现在医疗领域的激光研发,已经能做到精准杀死癌细胞,不伤害周围的正常组织,不少靶向激光治疗已经进了三期临床,再过三五年就能普惠了。
对吧?你说这哪还是当年那个只会切钢板的激光?
激光研发光学镜片打磨工艺车间
我听过一个从业三十年的老工程师吐槽,最惨的时候,为了调一个模块的稳定性,在实验室的沙发上住了三个礼拜,出来连楼下卖的哪家黄焖鸡好吃都记不清了。
不过话说回来,熬出来就是一片天。现在国产医美激光设备,价格不到进口的三分之一,性能差不了多少,现在大半的新诊所都用国产。
放在产业端也是一样,现在光伏行业火得一塌糊涂,TOPCon电池的激光掺杂工序,原来都要用进口设备,现在国产激光设备的占有率已经超过九成了,帮整个光伏行业省了多少成本?说出来你都不敢信,仅这一项,每年就能帮下游企业省掉上百亿。
这不就是研发的价值吗?没有什么一蹴而就的超越,都是一步一个脚印熬出来的。
接下来十年,激光技术研发的核心方向在哪
我跟几个产业投资人聊过,大家一致看好两个方向,一个是民用级的小型化,一个是战略级的大装置。
先说小型化,你现在用的智能手机镜头,上面的微结构就是激光刻出来的,自动驾驶要用到的激光雷达,核心就是一个小型化的固体激光器,原来一个激光器要一个柜子大,现在国内团队已经能做到巴掌大,成本从几十万降到几千块,这才让激光雷达能下放到十几万的家用车里面。
接下来还有什么?激光打印人体器官支架,家用激光美容仪,全都是机会,只要能把体积做小,成本压下来,民用市场的空间大到不敢想。
再说说大装置,这个是真·国之重器,咱们国家的神光系列强激光装置,现在已经能支撑激光聚变的研究了,去年国内团队拿到的聚变输出能量,已经站在世界第一梯队了。
要是哪天激光聚变真的能商业化发电,那就是整个人类能源史的革命,而咱们的激光研发,已经在牌桌上了。
当然,不能瞎吹,现在我们还有短板,一些超高功率的特种光纤、高端光栅,还是要依赖进口,这个坎绕不过去,只能接着投钱接着磨。
很多人总问,搞这么多基础研发有啥用?又不能马上变成钱。
其实你想想,你做近视手术的时候,你开的车带激光雷达的时候,你家里装的光伏板发电的时候,哪一样不是十年甚至二十年前的研发一点点堆出来的?
当年激光刚被发明的时候,有人说它是“寻找问题的答案”,现在问题一个接一个摆到我们面前了。
就看这一波,咱们的研发团队能交出什么样的答卷了。
现在的激光技术研发,早跳出传统工业的圈子了
说实话,我之前做行业调研,翻了不下一百份最新的研报,才搞懂现在激光研发的方向有多野。 从给芯片刻槽的超快激光加工,到能给电子运动拍“快照”的阿秒激光,再到治疗近视的飞秒激光、新能源光伏的激光掺杂,全都是激光研发跑出来的新赛道。
实验室超快激光芯片加工设备实拍
去年看国内阿秒激光团队发的成果,已经做到了80阿秒以下的脉冲,这个级别是什么概念?
能直接观测到芯片内部电子的运动轨迹,说白了,以前我们搞芯片研发,很多失效分析只能靠猜,现在相当于直接给你开了透视挂。
就这还不算最牛的,现在医疗领域的激光研发,已经能做到精准杀死癌细胞,不伤害周围的正常组织,不少靶向激光治疗已经进了三期临床,再过三五年就能普惠了。
对吧?你说这哪还是当年那个只会切钢板的激光?
激光技术研发最难的坎,从来不是论文里的原理
我接触过不少激光研发团队,最大的感受就是,这个领域真的磨人。 原理上,大家都知道超高功率激光要怎么设计,顶刊上的论文一搜一大把,但真要做出来能用、稳定、还卖得起价格,能卡你好几年。 举个例子,早年医美领域的调Q激光,全靠进口,一台设备要上百万,小城市的诊所根本买不起。国内研发团队为了啃下来,光是光学镜片的镀膜工艺,就磨了整整五年。 一个镜片的厚度差个几十纳米,整个激光的波长就偏了,寿命直接砍一半。
激光研发光学镜片打磨工艺车间
我听过一个从业三十年的老工程师吐槽,最惨的时候,为了调一个模块的稳定性,在实验室的沙发上住了三个礼拜,出来连楼下卖的哪家黄焖鸡好吃都记不清了。
不过话说回来,熬出来就是一片天。现在国产医美激光设备,价格不到进口的三分之一,性能差不了多少,现在大半的新诊所都用国产。
放在产业端也是一样,现在光伏行业火得一塌糊涂,TOPCon电池的激光掺杂工序,原来都要用进口设备,现在国产激光设备的占有率已经超过九成了,帮整个光伏行业省了多少成本?说出来你都不敢信,仅这一项,每年就能帮下游企业省掉上百亿。
这不就是研发的价值吗?没有什么一蹴而就的超越,都是一步一个脚印熬出来的。
接下来十年,激光技术研发的核心方向在哪
接下来十年,激光技术研发的核心方向在哪
我跟几个产业投资人聊过,大家一致看好两个方向,一个是民用级的小型化,一个是战略级的大装置。
先说小型化,你现在用的智能手机镜头,上面的微结构就是激光刻出来的,自动驾驶要用到的激光雷达,核心就是一个小型化的固体激光器,原来一个激光器要一个柜子大,现在国内团队已经能做到巴掌大,成本从几十万降到几千块,这才让激光雷达能下放到十几万的家用车里面。
接下来还有什么?激光打印人体器官支架,家用激光美容仪,全都是机会,只要能把体积做小,成本压下来,民用市场的空间大到不敢想。
再说说大装置,这个是真·国之重器,咱们国家的神光系列强激光装置,现在已经能支撑激光聚变的研究了,去年国内团队拿到的聚变输出能量,已经站在世界第一梯队了。
要是哪天激光聚变真的能商业化发电,那就是整个人类能源史的革命,而咱们的激光研发,已经在牌桌上了。
当然,不能瞎吹,现在我们还有短板,一些超高功率的特种光纤、高端光栅,还是要依赖进口,这个坎绕不过去,只能接着投钱接着磨。
很多人总问,搞这么多基础研发有啥用?又不能马上变成钱。
其实你想想,你做近视手术的时候,你开的车带激光雷达的时候,你家里装的光伏板发电的时候,哪一样不是十年甚至二十年前的研发一点点堆出来的?
当年激光刚被发明的时候,有人说它是“寻找问题的答案”,现在问题一个接一个摆到我们面前了。
就看这一波,咱们的研发团队能交出什么样的答卷了。