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3 目 录 CONTENTS 04 新 闻 NEWS 陕 西 省 高 功 率 激 光 器 及 应 用 产 业 联 盟 成 立 西 安 光 机 所 研 制 高 增 益 掺 钕 激 光 玻 璃 材 料 聚 焦 FOCUS 慕 尼 黑 采 访 报 道 : 外 资 企 业 的 中 国 经 深 推 光 学 前 沿 品 牌 活 动 力 求 高 端 学 术 创 新 之 路 记 第 二 届 全 国 光 电 技 术 系 统 与 检 测 学 术 会 议 15 访 谈 INTERVIEW 哪 里 有 挑 战 极 限 的 位 移, 哪 里 就 有 PI 访 PI 全 球 市 场 总 监 Norbert Ludwig 及 中 国 区 市 场 和 销 售 总 监 熊 录 明 17 市 场 分 析 MARKET 红 外 光 谱 分 析 技 术 新 进 展 红 外 夜 视 技 术 及 其 应 用 红 外 热 像 仪 技 术 及 其 应 用 24 视 点 VIEWPOINT 解 谜 懒 汉 刀 出 版 : 中 国 激 光 杂 志 社 有 限 公 司 责 任 编 辑 : 王 晓 峰 采 写 编 辑 : 李 洪 丹 新 闻 编 辑 : 滕 晓 丽 李 海 燕 周 卜 发 展 合 作 : 段 家 喜 广 告 主 管 : 高 福 海 发 行 主 管 : 黄 小 刚 技 术 交 流 TECHNOLOGY 新 技 术 拓 宽 主 动 红 外 成 像 的 应 用 掺 镱 光 纤 激 光 器 件 中 后 向 ASE 对 抽 运 源 的 影 响 与 防 护 31 测 试 与 心 得 TEST & REVIEW 检 测 设 备 安 装 基 准 面 的 建 立 33 产 品 资 讯 PRODUCT NEWS 营 销 助 理 : 朱 俊 刚 设 计 主 管 : 汤 超 网 站 制 作 : 郑 继 承 顾 桃 平 地 址 : 上 海 市 嘉 定 区 清 河 路 390 号 邮 编 : 传 真 : 网 址 : lop@siom.ac.cn 版 权 所 有 违 者 必 究 版 权 所 有, 未 经 许 可 或 授 权, 任 何 单 位 和 个 人 不 得 以 任 何 商 业 目 的 任 何 形 式 转 载 或 使 用 刊 内 文 字 图 片 表 格 等, 违 者 将 依 法 追 究 其 法 律 责 任 P02 P06 P09 P23 P31 P33 P36 活 页 活 页 中 插 1 中 插 2 封 1 封 2 封 3 封 4 广 告 索 引 激 光 与 光 电 子 学 进 展 第 二 届 理 事 会 成 员 单 位 上 海 瀚 宇 光 纤 通 信 技 术 有 限 公 司 福 建 福 晶 科 技 股 份 有 限 公 司 上 海 瞬 渺 光 电 技 术 有 限 公 司 讯 技 光 电 科 技 ( 上 海 ) 有 限 公 司 云 南 北 方 昆 物 光 电 科 技 发 展 有 限 公 司 第 十 五 届 中 国 激 光 光 电 子 及 光 显 示 产 品 展 览 会 光 电 产 品 与 资 讯 免 费 索 阅 表 光 学 前 沿 第 三 届 全 国 信 息 光 学 与 光 子 器 件 学 术 会 议 中 科 院 上 海 光 机 所 光 学 平 台 中 科 院 上 海 光 机 所 光 学 培 训 月 北 京 凯 普 林 光 电 科 技 有 限 公 司 德 国 DILAS 半 导 体 激 光 有 限 公 司 上 海 联 谊 光 纤 激 光 器 械 厂 许 继 电 源 有 限 公 司

4 激 光 与 光 电 子 学 进 展 第 二 届 理 事 会 成 员 单 位 理 事 长 单 位 中 国 科 学 院 上 海 光 学 精 密 机 械 研 究 所 地 址 : 上 海 市 嘉 定 区 清 河 路 390 号 电 话 : 传 真 : 副 理 事 长 单 位 长 春 新 产 业 光 电 技 术 有 限 公 司 总 经 理 : 郑 权 地 址 : 长 春 高 新 区 创 新 路 668 号 电 话 : 传 真 : 网 址 : 江 西 连 胜 实 验 装 备 有 限 公 司 董 事 长 : 齐 豪 地 址 : 江 西 省 弋 阳 县 连 胜 工 业 园 电 话 : 传 真 : 网 址 : 德 国 DILAS 半 导 体 激 光 有 限 公 司 CEO:Marcel Marchiano 地 址 : 上 海 张 江 高 科 祖 冲 之 路 1077 号 凌 阳 大 厦 2 号 楼 206 室 电 话 : 网 址 : 江 苏 曙 光 光 电 有 限 责 任 公 司 董 事 长 : 管 小 康 地 址 : 江 苏 省 扬 州 市 江 阳 中 路 13 2 号 电 话 : 传 真 : 网 址 :www. jsshg.com 西 安 炬 光 科 技 有 限 公 司 董 事 长 : 刘 兴 胜 地 址 : 西 安 高 新 区 新 型 工 业 园 信 息 大 道 17 号 电 话 : 传 真 : 网 址 : 福 建 福 晶 科 技 股 份 有 限 公 司 总 经 理 : 谢 发 利 地 址 : 福 建 省 福 州 市 杨 桥 西 路 155 号 电 话 : 传 真 : 网 址 : 上 海 瀚 宇 光 纤 通 信 技 术 有 限 公 司 总 经 理 : 张 瑞 新 地 址 : 上 海 市 闵 行 区 剑 川 路 910 号 电 话 : 传 真 : 网 址 : 常 务 理 事 单 位 苏 州 大 恒 光 学 精 密 机 械 有 限 公 司 地 址 : 苏 州 高 新 区 科 技 城 昆 仑 山 路 189 号 电 话 : 传 真 : 网 址 : 脉 动 科 技 有 限 公 司 地 址 : 北 京 海 淀 区 中 关 村 东 路 89 号 恒 兴 大 厦 17H 电 话 : 传 真 : 网 址 : 科 艺 仪 器 有 限 公 司 地 址 : 香 港 九 龙 湾 宏 冠 道 8 号 金 汉 工 业 大 厦 1 楼 1 室 电 话 : (852) 传 真 : (852) 网 址 : 讯 技 光 电 科 技 ( 上 海 ) 有 限 公 司 地 址 : 上 海 市 徐 汇 区 钦 州 路 428 弄 5 号 201 室 电 话 : 传 真 : 网 址 : 上 海 高 意 激 光 技 术 有 限 公 司 地 址 : 上 海 市 虹 漕 路 4 21 号 6 5 栋 2 楼 电 话 : 传 真 : 网 址 : 普 爱 纳 米 位 移 技 术 ( 上 海 ) 有 限 公 司 地 址 : 中 国 上 海 市 龙 东 大 道 3000 号 7 号 楼 301 电 话 : 传 真 : 网 址 : 中 国 科 学 院 化 学 激 光 重 点 实 验 室 地 址 : 辽 宁 省 大 连 市 中 山 路 号 电 话 : 传 真 : 网 址 : 许 继 电 源 有 限 公 司 地 址 : 河 南 省 许 昌 市 阳 光 大 道 电 话 : / 传 真 : 网 址 :

5 湖 北 华 中 光 电 科 技 有 限 公 司 地 址 : 湖 北 省 孝 感 市 长 征 路 19 9 号 电 话 : 传 真 : 网 址 : 云 南 北 方 昆 物 光 电 科 技 发 展 有 限 公 司 地 址 : 云 南 省 昆 明 市 教 场 东 路 31 号 201 副 楼 电 话 : 传 真 : 网 址 : 成 都 太 科 光 电 技 术 有 限 责 任 公 司 地 址 : 成 都 市 高 新 区 科 园 一 路 三 号 电 话 : 传 真 : 网 址 : 理 事 单 位 海 洋 光 学 亚 洲 分 公 司 鑫 联 兴 精 密 机 电 ( 武 汉 ) 有 限 公 司 北 京 华 泽 宏 大 光 电 科 技 有 限 公 司 上 海 瞬 渺 光 电 技 术 有 限 公 司 电 话 : 电 话 : 电 话 : 电 话 : /59/61/62 网 址 : 网 址 : 网 址 : 网 址 : 上 海 联 谊 光 纤 激 光 器 械 厂 电 话 : 网 址 : 北 京 凯 普 林 光 电 科 技 有 限 公 司 电 话 : 网 址 : 西 南 技 术 物 理 研 究 所 电 话 : 网 址 : 苏 州 天 弘 激 光 股 份 有 限 公 司 电 话 : 网 址 : 上 海 团 结 普 瑞 玛 激 光 设 备 有 限 公 司 烽 火 通 信 科 技 股 份 有 限 公 司 电 话 : 电 话 : / 网 址 : 网 址 : 明 星 企 业 云 南 北 方 昆 物 光 电 科 技 发 展 有 限 公 司 云 南 北 方 昆 物 光 电 科 技 发 展 有 限 公 司 是 昆 明 北 方 红 外 技 术 股 份 有 限 公 司 下 属 的 子 公 司, 主 要 从 事 军 民 用 红 外 热 像 仪 红 外 光 学 镜 头 以 及 各 种 光 学 红 外 光 学 红 外 整 机 装 配 红 外 检 测 设 备 的 研 发 生 产 和 销 售 以 及 红 外 材 料 各 种 设 备 红 外 整 机 等 进 出 口 业 务 并 可 按 用 户 要 求 提 供 红 外 热 成 像 技 术 解 决 方 案, 还 可 按 用 户 要 求 研 制 生 产 各 类 专 用 红 外 热 像 仪 红 外 镜 头 及 其 各 种 非 标 检 测, 调 试 设 备 ; 能 够 承 担 各 种 电 子 电 路 板 的 来 料 加 工 总 经 理 : 余 旭 彬 通 讯 员 洪 芸 汪 云 何 春 涟 陈 皎 黄 旭 王 艳 明 白 旭 吴 耀 亮 陶 显 芳 刘 玉 斌 徐 红 春 李 常 庆 方 丽 萍 郭 小 丹 张 成 栋 金 晓 云 贺 才 美 伍 浩 成 刘 善 琨 沈 熙 磊 计 梦 思 张 璐 王 西 李 殿 奎

6 产 业 新 闻 04 INDUSTRY NEWS 新 政 新 策 国 家 三 网 融 合 试 点 方 案 预 出 台 国 家 广 电 总 局 科 技 司 司 长 王 效 杰 在 武 汉 作 三 网 融 合 与 下 一 代 广 播 电 视 网 (NGB) 专 题 报 告 时 透 露, 目 前, 国 家 广 电 总 局 与 工 信 部 正 在 联 合 制 定 国 家 三 网 融 合 试 点 方 案, 已 考 虑 将 武 汉 列 入 其 中 预 计 该 方 案 今 年 5 月 份 公 布,6 月 启 动 试 点, 方 案 中 还 将 包 括 产 业 政 策 等 方 面 的 内 容 住 建 部 下 半 年 欲 推 乡 村 绿 色 照 明 计 划 中 国 住 房 和 城 乡 建 设 部 副 部 长 仇 保 兴 在 第 六 届 国 际 智 能 绿 色 建 筑 与 建 筑 节 能 大 会 暨 新 技 术 与 产 品 博 览 会 中 接 受 采 访 时 透 露, 中 国 住 房 和 城 乡 建 设 部 正 在 酝 酿 一 项 乡 村 绿 色 照 明 计 划, 拟 在 20 万 中 国 村 庄 推 广 太 阳 能 和 LED 路 灯 如 果 没 有 意 外, 该 方 案 将 在 2010 年 下 半 年 正 式 出 台 七 部 委 联 合 推 进 光 纤 宽 带 建 设 3 年 预 投 1500 亿 国 家 发 改 委 工 信 部 财 政 部 住 建 部 等 七 部 委 4 月 8 日 联 合 印 发 关 于 推 进 光 纤 宽 带 网 络 建 设 的 意 见 意 见 表 示,3 年 内 光 纤 宽 带 网 络 建 设 投 资 超 过 1500 亿 元, 新 增 宽 带 用 户 超 过 5000 万 意 见 要 求, 到 2011 年, 光 纤 宽 带 端 口 超 过 8000 万, 城 市 用 户 接 入 能 力 平 均 达 到 8 兆 比 特 每 秒 以 上, 农 村 用 户 接 入 能 力 平 均 达 到 2 兆 比 特 每 秒 以 上, 商 业 楼 宇 用 户 基 本 实 现 100 兆 比 特 每 秒 以 上 的 接 入 能 力 我 国 将 采 取 四 大 措 施 推 动 物 联 网 产 业 发 展 工 信 部 科 技 司 司 长 闻 库 在 公 开 场 合 表 示, 目 前 我 国 物 联 网 总 体 还 处 于 起 步 阶 段, 为 推 进 物 联 网 产 业 发 展, 我 国 将 通 过 突 破 物 联 网 关 键 核 心 技 术 制 订 我 国 物 联 网 发 展 规 划 推 动 典 型 物 联 网 应 用 示 范 以 及 加 强 物 联 网 国 际 国 内 标 准 等 四 大 措 施, 支 持 电 信 运 营 企 业 开 展 物 联 网 技 术 创 新 与 应 用 陕 西 省 高 功 率 激 光 器 及 应 用 产 业 联 盟 成 立 近 日, 由 西 安 炬 光 科 技 有 限 公 司 等 3 家 单 位 联 合 发 起 的 陕 西 省 高 功 率 激 光 器 及 应 用 产 业 联 盟 成 立 揭 牌 及 项 目 签 约 仪 式 在 西 安 隆 重 举 行 该 联 盟 是 在 陕 西 省 发 改 委 的 支 持 与 指 导 下, 由 省 内 从 事 高 功 率 激 光 器 及 应 用 相 关 行 业 的 企 业 科 研 院 所 投 资 机 构 等 单 位 自 愿 组 成 的 非 营 利 性 和 开 放 式 合 作 组 织 陕 西 省 副 省 长 吴 登 昌 中 国 科 学 院 姚 建 铨 院 士 中 国 科 学 院 侯 洵 院 士, 中 国 光 学 学 会 激 光 加 工 专 业 委 员 会 张 庆 茂 副 主 任, 以 及 陕 西 省 西 安 市 政 府 有 关 部 门 和 产 业 联 盟 成 员 20 余 家 企 业 及 科 研 院 所 400 余 人 出 席 了 仪 式 在 本 次 签 约 仪 式 上, 炬 光 科 技 与 国 投 高 科 技 投 资 有 限 公 司 签 署 了 战 略 投 资 协 议 ; 并 与 美 国 知 名 激 光 器 制 造 企 业 阿 波 罗 公 司 (Apollo Instruments) 签 署 了 光 学 整 形 与 光 纤 耦 合 业 务 收 购 协 议 ; 同 时, 炬 光 科 技 还 与 在 陕 西 的 工 业 加 工 医 疗 设 备 科 学 研 究 等 激 光 器 应 用 企 事 业 单 位 签 署 了 11 个 产 品 研 发 项 目, 合 作 总 额 超 亿 元 该 产 业 联 盟 的 成 立 是 陕 西 省 发 改 委 为 了 贯 彻 落 实 关 中 天 水 经 济 区 发 展 规 划, 以 建 设 西 安 统 筹 科 技 资 源 改 革 示 范 基 地 为 契 机, 利 用 西 安 炬 光 科 技 有 限 公 司 在 高 功 率 半 导 体 激 光 器 领 域 的 技 术 人 才 和 产 业 等 优 势, 通 过 整 合 资 源, 组 建 联 盟, 建 设 陕 西 省 激 光 产 业 集 群, 以 加 快 培 育 战 略 性 新 兴 产 业, 推 动 结 构 调 整 和 发 展 方 式 的 转 变 ( 通 讯 员 / 白 莹 图 / 黄 小 刚 ) 2010 年 中 法 激 光 技 术 交 流 研 讨 会 在 武 汉 召 开 日 前, 为 了 进 一 步 促 进 中 法 两 国 科 技 人 员 企 业 家 在 激 光 技 术 研 究 领 域 和 激 光 产 业 中 深 入 合 作, 华 中 科 技 大 学 激 光 加 工 国 家 工 程 研 究 中 心 湖 北 省 暨 武 汉 激 光 学 会 武 汉 中 国 光 谷 激 光 行 业 协 会 法 国 驻 武 汉 总 领 事 馆 商 务 处 法 国 阿 基 坦 大 区 法 国 波 尔 多 激 光 之 路 共 同 主 办 的 2010 年 中 法 激 光 技 术 交 流 研 讨 会 在 华 中 科 技 大 学 国 际 学 术 交 流 中 心 隆 重 召 开 中 法 代 表 光 电 学 院 有 关 教 授 武 汉 华 工 激 光 工 程 有 限 责 任 公 司 等 30 家 企 业 的 负 责 人 工 程 技 术 人 员 等 60 余 人 参 加 了 会 议 在 会 后 举 行 的 专 题 交 流 中, 武 汉 多 家 企 业 的 老 总 与 法 方 相 关 公 司 就 共 同 关 注 的 项 目 进 行 了 探 讨 和 洽 谈 合 作 事 项 本 次 活 动 是 法 国 政 府 在 阿 基 坦 大 区 激 光 之 路 创 新 科 技 园 团 队 和 法 国 促 进 出 口 机 构, 即 法 国 企 业 国 际 发 展 局 的 协 助 下, 首 次 与 激 光 加 工 国 家 工 程 研 究 中 心 等 在 汉 举 办 的 激 光 领 域 研 讨 会 ( 通 讯 员 / 刘 善 琨 ) 光 电 产 品 与 资 讯

7 德 国 DILAS 40 W 100 μm 高 亮 度 光 纤 耦 合 模 块 近 日, 德 国 DILAS 发 布 高 亮 度 传 导 冷 却 光 纤 耦 合 模 块, 该 模 块 输 出 功 率 达 到 40 W, 采 用 100 μm 光 纤 芯 径, 数 值 孔 径 小 于 0.22, 波 长 可 为 793 nm, 808 nm 或 者 976 nm 此 模 块 具 有 高 功 率 高 亮 度 和 高 效 率, 电 光 转 化 效 率 超 过 40% 单 阵 列 电 绝 缘 封 装 和 紧 凑 的 体 积 是 此 产 品 的 重 要 特 点, 产 品 长 宽 高 分 别 为 70 mm 30 mm 17 mm 模 块 采 用 不 可 拆 卸 的 光 纤 接 口 输 出, 输 出 端 采 用 标 准 SMA 905 连 接 头 或 Cladding Free 光 纤 直 接 输 出 凭 着 优 异 的 散 热 设 计 和 工 业 化 考 验 的 封 装 技 术, 此 模 块 是 光 纤 激 光 器 和 材 料 微 加 工 的 理 想 抽 运 源 德 国 DILAS 为 确 保 该 产 品 的 高 端 品 质 和 可 靠 性, 将 定 于 2010 年 第 三 季 度 正 式 对 外 发 行 康 宁 庆 祝 其 40 年 光 纤 创 新 历 程 近 日, 康 宁 公 司 在 圣 地 亚 哥 2010 年 光 纤 通 信 大 会 暨 博 览 会 / 国 家 光 纤 工 程 会 议 上 启 动 了 为 期 一 年 的 庆 祝 活 动 值 此 庆 祝 之 时, 发 明 了 世 界 第 一 根 低 损 耗 光 纤 的 康 宁 科 学 家 :Robert Maurer 博 士 Peter Schultz 博 士 和 Donald Keck 博 士 也 现 身 康 宁 展 位 康 宁 还 在 研 讨 会 上 就 当 前 全 球 光 纤 产 业 态 势 发 表 观 点, 全 球 光 纤 市 场 规 模 目 前 已 经 超 越 了 2001 年 巅 峰 网 络 泡 沫 时 近 40% 康 宁 目 前 提 供 损 耗 低 于 0.17dB/km 的 光 纤, 而 研 究 者 们 仍 在 继 续 创 新, 让 光 纤 的 传 输 更 快 更 远 蓝 菲 光 学 为 上 海 半 导 体 照 明 工 程 技 术 研 究 中 心 提 供 定 制 LED 测 试 系 统 蓝 菲 光 学 的 定 制 LED 测 试 装 置 日 前 被 选 用 于 上 海 半 导 体 照 明 工 程 技 术 研 究 中 心 的 LED 使 用 寿 命 测 量 实 验 室 研 究 院 向 当 地 的 半 导 体 照 明 生 产 商 提 供 LED 测 试 服 务 蓝 菲 光 学 的 产 品 性 能 极 佳, 本 地 支 持 服 务 完 善 通 常, 本 地 生 产 的 系 统 每 次 仅 能 测 量 单 个 低 功 耗 LED 的 一 个 参 数 蓝 菲 光 学 的 一 体 式 系 统 可 以 在 60 秒 内 对 20 个 不 同 LED( 包 括 高 功 率 灯 ) 进 行 多 种 光 学 和 电 气 试 验 测 量 蓝 菲 光 学 使 用 寿 命 测 试 站 可 以 帮 助 研 究 院 快 速 精 准 地 为 客 户 进 行 新 产 品 测 试, 提 高 用 于 路 灯 照 明 建 筑 物 照 明 和 室 外 标 志 的 半 导 体 照 明 的 可 靠 性 和 能 效 目 前, 中 国 没 有 适 用 LED 测 试 的 国 家 标 准 中 心 希 望 这 一 新 系 统 可 以 弥 补 传 统 LED 测 试 方 法 的 空 白, 有 望 成 为 首 个 国 家 标 准 Fiberguide 荣 获 ISO 9001:2008 认 证 美 国 Fiberguide 公 司 日 前 因 成 功 创 建 并 运 营 其 光 纤 组 件 及 光 纤 生 产 品 质 管 理 体 系 而 荣 获 ISO 9001:2008 认 证 Fiberguide 通 过 主 管 机 关 的 审 计 后, 由 第 三 方 机 构 TÜVRheinland 授 予 该 认 证 证 书 ISO 9001:2008 在 国 际 上 得 到 广 泛 认 可, 确 保 受 检 厂 商 生 产 部 门 满 足 由 国 际 标 准 化 组 织 (ISO) 颁 布 的 一 系 列 严 格 而 全 面 的 规 定 INDUSTRY NEWS 新 收 购 案 西 安 炬 光 科 技 收 购 美 国 APOLLO 公 司 光 学 整 形 与 光 纤 耦 合 业 务 近 日, 西 安 炬 光 科 技 有 限 公 司 宣 布 收 购 美 国 Apollo Instruments 公 司 半 导 体 激 光 器 光 学 整 形 与 光 纤 耦 合 业 务 美 国 Apollo Instruments 公 司 将 所 有 光 学 整 形 及 光 纤 耦 合 技 术 及 知 识 产 权 完 全 出 售 给 炬 光 科 技 美 国 Apollo Instruments 公 司 在 高 亮 度 光 纤 耦 合 方 面 具 有 先 进 的 技 术 及 专 利, 在 高 功 率 高 亮 度 方 面 处 于 国 际 先 进 水 平 西 安 炬 光 科 技 有 限 公 司 总 经 理 刘 兴 胜 博 士 在 签 字 仪 式 上 表 示, 美 国 Apollo Instruments 具 有 先 进 的 光 学 整 形 方 案 和 知 识 产 权, 其 技 术 指 标 具 有 国 际 竞 争 力 通 过 本 次 业 务 收 购, 炬 光 科 技 利 用 强 大 的 工 程 化 能 力 完 善 的 生 产 质 量 管 理 体 系 平 台, 必 将 大 大 提 高 美 国 APOLLO 公 司 高 功 率 高 亮 度 的 光 学 整 形 和 光 纤 耦 合 产 品 的 稳 定 性 和 可 靠 性, 向 国 内 外 客 户 提 供 更 高 品 质 的 产 品 及 服 务 英 国 豪 迈 集 团 收 购 美 国 Sphere Optics 公 司 将 与 蓝 菲 光 学 合 并 日 前, 英 国 豪 迈 将 美 国 用 户 定 制 光 测 量 技 术 制 造 商 Sphere Optics 收 归 旗 下 Sphere Optics 将 加 入 豪 迈 集 团 光 电 业 务 部, 并 与 蓝 菲 光 学 合 并 设 在 美 国 新 罕 布 什 尔 州 的 Sphere Optics 专 为 光 测 量 应 用 生 产 和 提 供 精 密 产 品 该 公 司 生 产 的 标 准 和 客 户 定 制 辐 射 测 量 及 光 度 计 量 产 品 可 以 满 足 太 空 汽 车 电 子 成 像 激 光 二 极 管 发 光 二 极 管 照 明 医 学 成 像 和 光 学 等 行 业 的 特 定 需 求 蓝 菲 光 学 也 设 在 新 罕 布 什 尔 州, 光 测 试 测 量 及 光 学 涂 层 业 务 遍 及 全 球 公 司 产 品 包 括 发 光 二 极 管 激 光 器 及 传 统 光 源 光 测 量 系 统 ; 成 像 设 备 校 准 用 的 均 匀 光 源 ; 光 谱 学 附 属 设 备 ; 高 漫 反 射 材 料 及 背 光 显 示 屏 覆 层 计 算 机 X 线 成 像 以 及 系 统 校 准 Sphere Optics 将 参 与 豪 迈 集 团 旗 下 蓝 菲 光 学 海 洋 光 学 海 洋 薄 膜 公 司 Fiberguide 及 微 派 克 公 司 的 健 康 光 学 和 光 电 部 门 业 务 产 业 新 闻 05 中 国 光 学 期 刊 网

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9 超 短 激 光 脉 冲 在 光 离 化 气 体 中 的 传 播 国 普 林 斯 顿 大 学 和 华 盛 顿 海 军 研 究 实 验 室 的 研 究 人 员 共 同 完 成 的 美 一 项 实 验 结 果 表 明 超 短 激 光 在 氮 气 (N 2 ) 和 氢 气 (H 2 ) 中 的 传 输 有 很 大 的 区 别, 并 用 三 维 PIC 数 值 模 拟 对 实 验 结 果 进 行 了 解 释 RESEARCH NEWS 研 究 新 闻 07 超 强 超 短 激 光 在 气 体 或 者 等 离 子 中 很 容 易 受 到 非 线 性 效 应 的 影 响, 如 受 激 拉 曼 散 射 光 学 克 尔 效 应 等 基 于 此, 他 们 实 验 和 数 值 模 拟 了 超 短 激 光 在 电 离 气 体 等 离 子 体 通 道 随 时 间 的 演 化 实 验 中 使 用 的 钛 宝 石 激 光 系 统 能 量 为 1.4J, 脉 宽 为 120 fs, 中 心 波 长 为 800 nm, 重 复 频 率 为 5 Hz 该 系 统 利 用 了 Thales 激 光 公 司 的 多 通 Alpha 放 大 器, 首 先 用 再 生 放 大 器 输 出 的 1mJ,200ps 的 啁 啾 脉 冲 进 入 到 Alpha 放 大 器, 使 种 子 光 能 量 放 大 到 超 短 激 光 脉 冲 在 光 离 化 气 体 中 传 播 的 实 验 装 置 示 意 图 2J 再 经 脉 宽 压 缩 器 后 利 用 分 束 镜 将 脉 冲 光 分 为 两 束, 其 中 一 束 作 用 在 气 体 喷 流 上 使 之 成 为 等 离 子 体, 另 外 一 小 束 经 倍 频 后 作 为 测 量 用 的 探 测 光 实 验 中 使 用 了 三 种 不 同 的 气 体 :H 2,N 2 和 CH 4, 但 因 为 N 2 和 CH 4 的 性 质 很 类 似, 所 以 文 中 只 给 出 了 H 2 和 N 2 的 数 据 实 验 发 现,N 2 和 H 2 的 干 涉 条 纹 图 有 很 大 区 别 : 相 对 于 H 2 而 言,N 2 中 的 等 离 子 体 横 向 更 宽, 纵 向 更 短 ;H 2 中 等 离 子 体 通 道 的 直 径 和 激 光 焦 斑 的 直 径 相 当 ; 另 外,N 2 中 等 离 子 体 的 形 状 更 不 规 则, 且 随 着 密 度 加 大 这 种 不 规 则 性 会 加 剧 为 了 对 这 种 区 别 加 以 解 释, 文 中 利 用 三 维 PIC 数 值 程 序 做 了 进 一 步 研 究 模 拟 结 果 表 明, 由 于 N2 的 强 折 射 效 应, 激 光 在 这 种 气 体 中 的 传 播 距 离 更 短 另 外 前 向 拉 曼 散 射 和 电 离 散 射 不 稳 定 性 也 是 造 成 这 种 区 别 的 原 因 之 一 摘 译 自 :Propagation of ultrashort laser pulses in optically ionized gases.phys. Plasmas 17, (2010) 大 口 径 透 镜 用 于 聚 变 研 究 格 兰 格 伦 罗 西 斯 的 Spanoptic 公 司 最 近 制 造 出 目 前 苏 全 球 最 大 的 透 镜 之 一, 口 径 达 450 mm 该 透 镜 已 经 应 用 于 英 国 卡 拉 姆 聚 变 能 中 心 (CCFE) 的 Mega- Amp 球 状 托 卡 马 克 (MAST) 实 验 中, 可 测 量 托 卡 马 克 聚 变 过 程 的 等 离 子 体 密 度 和 温 度 用 于 MAST 的 收 集 数 据 的 大 口 径 透 镜 完 成 于 2009 年 9 月 的 MAST 汤 姆 森 散 射 激 光 诊 断 系 统 在 当 前 处 于 世 界 领 先 地 位, 在 每 次 等 离 子 体 脉 冲 过 程 中 都 可 以 产 生 3 万 次 测 量 结 果, 从 而 使 英 国 物 理 学 家 能 够 深 入 了 解 聚 变 等 离 子 体 制 造 6 个 大 口 径 收 集 透 镜 存 在 很 大 的 技 术 挑 战, 特 别 是 透 镜 的 直 径 高 达 450 mm 另 外, 在 托 卡 马 克 极 端 实 验 条 件 下 依 旧 能 保 持 光 学 元 件 的 性 能 也 要 求 其 必 须 有 耐 辐 射 和 耐 高 温 等 特 点 CCFE 的 Martin Dunstan 研 究 所 称, 实 验 中 对 于 透 镜 的 规 格 要 求 非 常 苛 刻 的, 如 高 精 度 现 在 的 新 系 统 工 作 状 态 良 好, 而 且 测 量 到 目 前 为 止 最 让 人 振 奋 的 结 果 Spanoptic 公 司 的 Richard Green 说 : 这 组 透 镜 是 Spanoptic 公 司 制 造 的 最 大 透 镜 之 一, 其 制 造 过 程 结 合 了 现 代 数 控 机 床 加 工 传 统 制 造 和 检 查 技 术 日 本 科 学 家 研 制 出 彩 虹 激 光 本 电 气 通 信 大 学 的 研 究 小 组 日 前 开 发 出 日 最 多 能 同 时 发 出 16 种 颜 色 激 光 的 新 型 设 备 彩 虹 激 光 应 用 这 种 设 备 能 同 时 观 察 细 胞 内 的 多 种 蛋 白 质, 促 进 新 药 研 发 这 种 彩 虹 激 光 能 够 发 出 从 波 长 350 nm 近 紫 外 线 到 950 nm 的 近 红 外 线 范 围 内 的 光 除 彩 虹 的 7 种 颜 色 外, 还 能 发 出 介 于 每 两 种 颜 色 之 间 的 中 间 色, 最 多 能 同 时 发 出 16 种 颜 色 的 激 光 彩 虹 激 光 发 光 的 维 持 时 间 仅 为 15 fs, 但 它 在 1 s 时 间 内 可 连 续 发 出 激 光 1000 次, 而 每 次 消 耗 的 能 量 非 常 小 因 此 用 这 样 的 激 光 照 射 细 胞, 不 会 造 成 损 伤 研 究 人 员 将 波 长 稍 有 区 别 的 两 种 红 色 激 光 集 中 到 玻 璃 板 上, 它 们 在 玻 璃 板 表 面 就 会 发 生 相 互 作 用, 产 生 新 颜 色 而 且, 随 着 激 光 逐 渐 向 玻 璃 内 部 深 入, 颜 色 的 数 量 还 会 增 加 摘 编 自 : 摘 译 自 : 中 国 光 学 期 刊 网

10 研 究 新 闻 08 RESEARCH NEWS 吸 光 率 达 90% 的 硅 线 阵 列 太 阳 能 电 池 州 理 工 学 院 近 日 研 发 出 了 一 种 新 的 太 阳 能 电 池, 加 其 基 本 原 理 是 将 细 长 的 硅 线 阵 列 嵌 入 聚 合 物 基 板 中 除 了 纤 薄 可 弯 曲 外, 其 对 太 阳 光 的 吸 收 和 光 电 转 换 效 率 方 面 都 取 得 了 极 大 突 破 此 外, 和 传 统 太 阳 能 电 池 需 要 大 量 的 半 导 体 材 料 相 比, 这 种 新 型 太 阳 能 电 池 仅 对 硅 的 需 求 大 大 减 少 研 究 人 员 表 示 这 些 太 阳 能 电 池 首 次 突 破 了 传 统 吸 光 材 料 的 光 捕 获 极 限 新 型 太 阳 能 电 池 所 采 用 的 硅 线 阵 列 对 单 一 波 长 入 射 光 的 吸 收 率 高 达 96%, 对 全 波 长 阳 光 的 捕 获 率 可 达 85% 加 州 理 工 学 院 的 研 究 人 员 研 发 的 硅 线 阵 列 太 阳 能 电 池 可 以 将 所 吸 收 光 子 的 90%~100% 转 换 为 电 能 从 技 术 上 讲, 这 种 阵 列 拥 有 几 近 完 美 的 内 部 量 子 效 率 硅 线 阵 列 中 的 硅 线 长 度 在 30~100μm 之 间, 直 径 仅 为 1μm 整 个 阵 列 的 厚 度 相 当 于 硅 线 的 长 度, 但 是 从 面 积 或 体 积 角 度 来 看, 这 种 材 料 中 只 有 2% 才 是 硅, 其 它 98% 都 是 聚 合 物 所 以, 这 种 只 需 要 传 统 太 阳 能 电 池 1/50 的 投 产 成 本 将 低 很 多 摘 编 自 : 西 安 光 机 所 研 制 高 增 益 掺 钕 激 光 玻 璃 材 料 前, 中 国 科 学 院 西 安 分 院 主 持 召 开 了 由 中 科 院 西 安 光 学 精 日 密 机 械 研 究 所 完 成 的 高 增 益 掺 钕 激 光 玻 璃 材 料 项 目 成 果 鉴 定 会 鉴 定 专 家 委 员 会 认 为, 该 成 果 在 创 新 的 理 论 指 导 下, 优 化 了 制 备 工 艺, 成 功 研 制 了 质 量 优 良 的 高 增 益 掺 钕 激 光 玻 璃 材 料, 项 目 主 要 性 能 指 标 达 到 国 际 先 进 水 平, 高 增 益 掺 钕 激 光 玻 璃 已 在 国 家 重 大 项 目 和 企 业 的 激 光 器 产 品 中 得 到 应 用, 性 能 优 于 现 有 掺 钕 激 光 玻 璃, 具 有 广 泛 的 应 用 前 景 该 项 目 主 要 从 高 增 益 掺 钕 激 光 玻 璃 的 配 方 优 化 高 光 学 均 匀 性 掺 钕 激 光 玻 璃 的 熔 制 工 艺 技 术 和 成 型 工 艺 技 术, 以 及 高 光 学 均 匀 性 掺 钕 激 光 玻 璃 的 精 密 退 火 工 艺 技 术 等 方 面 开 展 创 新 性 研 究 项 目 组 通 过 对 材 料 结 构 和 配 位 场 对 称 性 对 增 益 系 数 影 响 的 机 理 研 究, 提 出 并 实 现 了 有 效 提 高 激 光 玻 璃 材 料 增 益 系 数 和 量 子 效 率 的 技 术 途 径, 并 通 过 对 材 料 配 方 和 工 艺 过 程 的 优 化, 成 功 研 制 出 高 增 益 掺 钕 激 光 玻 璃 材 料 在 受 激 发 射 截 面 荧 光 寿 命 光 学 非 均 匀 性 吸 收 系 数 等 方 面 达 到 了 国 际 先 进 水 平 ; 而 完 成 的 坩 埚 叶 桨 和 精 密 退 火 等 专 用 关 键 设 备 的 独 特 设 计 和 改 进, 保 证 了 大 尺 寸 高 质 量 光 学 玻 璃 的 制 备 需 求, 具 备 了 批 量 生 产 的 能 力 摘 编 自 : 等 离 子 纳 米 结 构 大 幅 增 强 光 场 近 英 国 曼 彻 斯 特 大 学 及 艾 赛 特 大 学 的 研 究 人 员 开 发 出 一 种 新 的 双 层 复 合 式 最 等 离 子 纳 米 结 构, 这 种 由 两 个 不 同 尺 寸 的 圆 盘 堆 栈 而 成 的 结 构, 能 够 更 进 一 步 增 强 电 磁 场 研 究 团 队 的 领 导 人 Sasha Grigorenko 表 示, 他 们 所 设 计 的 新 结 构 是 利 用 级 联 增 强 方 式 增 强 电 磁 场, 单 一 的 贵 重 金 属 纳 米 粒 子 已 能 增 强 电 磁 场, 但 是 他 们 证 明 加 入 第 二 个 较 大 的 纳 米 粒 子 后 能 增 强 更 多 过 去 已 有 研 究 尝 试 在 随 机 分 布 的 纳 米 粒 子 的 热 区 中 达 到 串 联 增 强, 然 而 他 们 的 新 结 构 提 供 了 更 易 于 操 控 且 更 可 靠 的 电 磁 场 增 强 方 式 他 指 出, 这 是 一 种 共 振 作 用, 因 此 两 个 粒 子 的 大 小 都 必 须 调 整 到 最 佳 值, 以 得 到 最 大 的 电 磁 场 研 究 团 队 使 用 电 子 束 微 影 来 制 作 复 合 结 构, 并 研 究 了 两 种 不 同 的 设 计 直 塔 型 (tower-type) 结 构 与 宝 塔 型 (pagoda-type) 结 构, 两 种 结 构 都 能 产 生 增 强 超 过 50 倍 的 光 场, 这 是 由 于 电 磁 能 量 经 由 外 观 状 似 光 学 菲 涅 耳 透 镜 的 设 计 被 传 送 至 较 小 的 纳 米 粒 子, 只 不 过 这 个 透 镜 状 结 构 是 由 纳 米 金 粒 子 所 构 成 研 究 人 员 在 纳 米 构 周 围 覆 盖 一 层 荧 光 染 料, 再 以 扫 描 式 共 焦 显 微 镜 测 量 此 结 构 被 光 照 射 后 所 发 出 的 荧 光, 以 得 到 场 增 强 的 讯 息 他 们 扫 瞄 了 显 微 镜 的 焦 点 位 置, 得 到 局 域 光 强 度 分 布 图 Grigorenko 表 示 他 们 正 计 划 制 造 三 层 复 合 纳 米 结 构, 理 论 预 测 这 种 结 构 还 会 进 一 步 增 强 电 磁 场, 然 而 他 们 所 遇 到 的 主 要 挑 战 将 是 如 何 在 nm 这 样 小 的 区 域 内 可 靠 地 测 量 光 场 强 度 编 译 自 : 在 被 光 线 照 射 了 72 小 时 之 后, 纳 米 粒 子 带 发 生 扭 曲, 呈 现 出 螺 旋 状 光 电 产 品 与 资 讯

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15 FOCUS 聚 焦 13 深 推 光 学 前 沿 品 牌 活 动 力 求 高 端 学 术 创 新 之 路 记 第 二 届 全 国 光 电 技 术 系 统 与 检 测 学 术 会 议 采 写 编 辑 李 洪 丹 光 学 前 沿 系 列 学 术 活 动 是 中 国 激 光 杂 志 社 着 力 打 造 的 一 个 高 水 平 学 术 交 流 平 台, 旨 在 为 我 国 光 学 专 家 和 学 者 提 供 一 个 面 对 面 交 流 的 舞 台 继 第 一 届 全 国 光 电 技 术 系 统 与 检 测 学 术 会 议 在 重 庆 成 功 举 办 之 后,2010 年 4 月 日, 第 二 届 全 国 光 电 技 术 系 统 与 检 测 学 术 会 议 在 苏 州 召 开 会 议 由 中 国 科 学 院 上 海 光 学 精 密 机 械 研 究 所 和 苏 州 大 学 主 办, 中 国 激 光 杂 志 社 承 办, 并 得 到 了 中 国 光 学 学 会 苏 州 市 科 委 科 研 界 以 及 光 电 企 业 的 大 力 支 持, 共 吸 引 参 会 代 表 200 人, 收 到 会 议 论 文 240 篇 前 沿 科 技 专 家 领 航 顶 级 专 家 汇 聚 一 堂 可 谓 是 本 届 会 议 的 一 大 亮 点, 也 是 中 国 激 光 杂 志 社 追 求 高 品 质 学 术 会 议 的 最 佳 体 现 苏 州 大 学 潘 君 骅 院 士 薛 鸣 球 院 士, 国 防 科 技 大 学 于 起 峰 院 士, 中 科 院 国 家 天 文 台 南 京 天 文 光 学 技 术 研 究 所 崔 向 群 院 士, 中 科 院 惯 约 总 体 部 主 任 朱 健 强 研 究 员, 中 国 科 学 院 光 电 技 术 研 究 所 李 斌 成 教 授, 南 京 理 工 大 学 研 究 生 院 院 长 朱 日 宏 教 授, 苏 州 大 学 现 代 光 学 技 术 研 究 所 所 长 王 钦 华 教 授, 南 京 大 学 长 江 学 者 陆 延 青 教 授, 北 京 交 通 大 学 理 学 院 光 信 息 科 学 与 技 术 研 究 所 所 长 吴 重 庆 教 授 等 10 多 位 著 名 专 家 为 参 会 代 表 带 来 了 精 彩 的 主 题 演 讲 潘 君 骅 院 士 在 再 谈 非 球 面 光 学 加 工 中 的 检 测 难 题 报 告 中 介 绍 了 Hindle 辅 助 球 面 镜 法 改 进 的 Hindle 辅 助 球 面 镜 法 椭 球 面 镜 补 偿 法 椭 球 面 镜 补 偿 法 的 改 进 用 小 透 镜 组 代 替 椭 球 面 球 面 镜 上 加 圆 全 息 光 栅 非 球 面 样 板 法 等 大 口 径 副 镜 的 检 验 方 法 于 起 峰 院 士 介 绍 了 光 测 实 验 力 学 在 国 防 上 的 研 究, 用 光 学 的 手 段 解 决 了 力 学 的 问 题 他 表 示,2009 年 中 国 已 经 取 代 德 国 成 为 世 界 第 二 大 进 口 国, 中 国 光 学 界 的 各 界 人 士 应 该 重 视 自 主 创 新 科 学 仪 器, 使 科 研 产 品 产 业 化, 改 变 重 科 研 轻 产 品 的 观 念 朱 健 强 研 究 员 在 激 光 光 学 元 件 的 特 点 与 表 征 中 提 出 了 三 维 一 体 + 两 个 基 本 手 段 的 方 法, 三 维 一 体 即 基 于 传 统 ( 球 面 和 平 面 ) 发 展 数 控 ( 晶 体 和 非 球 面 ) 处 理 表 面 ; 两 个 基 本 手 段 即 控 制 材 料 和 镀 膜 应 力 辅 以 激 光 预 处 理 在 冲 击 波 和 爆 轰 波 领 域, 测 速 技 术 是 一 种 重 要 的 中 国 光 学 期 刊 网

16 聚 焦 14 FOCUS 测 试 手 段 吴 重 庆 教 授 介 绍 了 全 光 纤 超 快 形 变 与 飞 片 速 度 检 测 技 术 从 探 头 技 术 解 调 技 术 以 及 光 源 等 3 个 方 面 分 析 了 FVISAR 的 原 理 以 及 各 种 可 能 结 构, 并 详 细 分 析 了 M - Z 干 涉 仪 延 迟 线 PM 解 调 技 术 与 差 拍 检 测 等 3 种 解 调 技 术 李 斌 成 教 授 带 来 了 激 光 光 学 薄 膜 测 试 技 术 研 究 进 展 的 报 告, 介 绍 了 吸 收 损 耗 测 试 技 术 高 反 射 率 测 试 技 术 表 面 热 畸 变 测 试 技 术 3 种 光 学 薄 膜 测 试 技 术 此 外 还 有 朱 日 宏 教 授 的 近 红 外 大 口 径 相 移 干 涉 仪 的 研 制 的 关 键 技 术 及 应 用 实 例 陆 延 青 教 授 的 微 纳 技 术 在 光 纤 传 感 中 的 应 用 杨 洗 陈 教 授 的 激 光 加 工 机 器 人 光 电 视 觉 技 术 崔 铁 军 教 授 的 新 型 人 工 电 磁 材 料 研 究 新 进 展 等 精 彩 报 告 4 月 1 8 日,5 0 位 专 家 学 者 分 别 在 光 学 检 使 企 业 走 进 科 研, 科 研 关 注 企 业, 加 深 产 学 研 的 融 合 发 展 这 也 与 于 起 峰 院 士 呼 吁 的 去 除 重 科 研, 轻 产 品 观 念 的 想 法 不 谋 而 合 会 后, 参 会 代 表 与 展 商 进 行 了 深 入 切 磋 与 沟 通 作 为 光 电 行 业 的 专 业 出 版 机 构, 中 国 激 光 杂 志 社 一 直 坚 持 以 快 捷 的 信 息 传 播 与 优 质 的 光 学 前 沿 第 二 届 全 国 光 电 技 术 系 统 与 检 测 学 术 会 议 开 幕 式 用 户 服 务 为 己 任, 受 到 广 大 光 电 领 域 业 内 人 士 的 关 注 4 月 17 日 晚, 中 国 激 光 杂 志 社 举 办 了 读 者 见 面 会 和 中 国 光 学 期 刊 网 用 户 见 面 会, 通 过 与 读 者 的 直 接 互 动, 了 解 其 最 新 需 求 编 辑 部 主 任 马 沂 为 50 多 位 读 者 介 绍 了 杂 志 社 旗 下 中 国 激 光 光 学 学 报 Chinese Optics Letters 和 激 光 与 光 电 子 学 进 展 四 本 学 术 刊 物 基 本 概 况, 论 文 的 投 参 会 代 表 与 展 商 进 行 深 入 切 磋 与 沟 通 稿 审 稿 编 辑 流 程 和 规 范, 尤 其 重 点 介 绍 了 激 光 与 光 电 子 学 进 展 在 网 络 化 出 版 方 面 的 尝 试, 并 介 绍 了 以 资 讯 内 容 为 主 的 副 刊 光 电 产 品 与 资 讯 读 者 对 中 国 激 光 杂 志 社 推 出 网 络 期 刊 的 做 法 表 示 赞 同 与 肯 定, 认 为 这 是 与 国 际 先 进 出 版 机 构 同 步 的 出 版 模 式, 也 是 未 来 期 刊 的 发 展 方 向, 并 希 望 中 国 激 光 杂 志 社 能 够 打 造 自 己 的 网 络 期 刊 品 牌, 不 断 增 强 中 国 激 光 杂 志 社 读 者 见 面 会 和 中 国 光 学 期 刊 网 用 户 见 面 会 自 身 实 力 中 国 激 光 杂 志 社 总 经 理 杨 蕾 编 审 表 示, 将 会 综 合 读 者 测 红 外 成 像 及 探 测, 光 电 技 术 及 应 用 光 电 材 料 系 统, 工 程 光 学 及 其 他 三 个 分 会 场 进 行 讲 演, 学 术 交 流 气 氛 浓 烈 建 立 平 台 创 新 服 务 本 届 会 议 也 得 到 了 翟 柯 莱 姆 达 长 春 新 产 业 厦 门 奥 尔 特 光 电 普 爱 纳 米 北 京 微 纳 光 科 江 西 连 胜 Thorlabs 青 岛 大 一 8 家 企 业 的 支 持 和 赞 助 为 了 促 进 科 研 与 产 业 之 间 更 好 的 沟 通, 大 会 特 别 安 排 了 长 春 新 产 业 等 4 家 企 业 在 产 品 展 示 区 展 示 各 自 的 经 典 产 品, 意 见, 不 断 完 善 服 务 体 系, 致 力 于 为 业 内 读 者 提 供 专 业 权 威 的 交 流 平 台 本 届 会 议 全 面 展 示 了 当 前 光 电 技 术 的 前 沿 研 究 与 进 展, 以 及 中 国 激 光 杂 志 社 在 探 索 学 术 媒 体 创 新 之 路 中, 立 足 自 身 发 展 优 势, 不 断 提 高 学 术 交 流 水 平 的 办 会 宗 旨 会 议 全 文 将 推 荐 到 中 国 激 光 激 光 与 光 电 子 学 进 展 光 学 与 光 电 技 术 发 表 下 一 期, 我 们 将 以 于 起 峰 崔 向 群 陆 延 青 朱 日 宏 杨 洗 陈 崔 铁 军 六 位 专 家 的 报 告 为 基 础, 介 绍 相 关 技 术 的 最 新 进 展, 敬 请 期 待! 光 电 产 品 与 资 讯

17 INTERVIEW 编 者 按 : 位 于 上 海 浦 东 张 江 高 科 技 园 区 的 普 爱 纳 米 位 移 技 术 ( 上 海 ) 有 限 公 司 于 2003 年 由 德 国 跨 国 公 司 Physik Instrumente(PI) GmbH & Co. 独 资 建 立 作 为 一 家 年 轻 的 企 业,PI 上 海 公 司 在 中 国 每 年 以 20%~30% 的 速 度 快 速 增 长, 即 使 是 在 金 融 危 机 的 背 景 下,PI 上 海 公 司 2009 年 仍 然 创 下 了 中 国 市 场 的 70%~80% 高 记 录 借 慕 尼 黑 上 海 激 光 光 电 展 之 际, 本 刊 记 者 采 访 了 PI 全 球 副 总 裁 Norbert Ludwig 先 生 以 及 PI 中 国 区 市 场 和 销 售 总 监 熊 录 明 先 生 15 访 谈 哪 里 有 挑 战 极 限 的 位 移, 哪 里 就 有 PI 访 PI 全 球 市 场 总 监 Norbert Ludwig 及 中 国 区 市 场 和 销 售 总 监 熊 录 明 采 写 编 辑 李 洪 丹 丁 洁 记 者 : 请 介 绍 一 下 普 爱 纳 米 位 移 微 米 纳 米 量 级, 但 是 要 在 这 种 量 级 下 技 术 ( 上 海 ) 有 限 公 司 移 动 目 标 样 本 是 非 常 困 难 的 事 情, 这 就 对 纳 米 位 移 技 术 提 出 了 更 加 苛 刻 Norbert Ludwig:PI 上 海 公 司 的 要 求 在 国 外, 纳 米 位 移 技 术 已 在 成 立 于 年, 是 继 美 国 日 科 研 和 工 业 领 域 有 了 广 泛 的 应 用, 但 本 英 国 法 国 意 大 利 之 后,P I 在 中 国, 它 还 仅 应 用 于 科 研 领 域, 工 在 全 球 建 立 的 第 六 家 子 公 司, 主 业 应 用 还 位 于 起 步 阶 段 中 国 是 我 要 生 产 微 米 和 纳 米 级 高 精 度 定 们 重 要 的 市 场 P I 作 为 全 球 纳 米 位 位 位 移 系 统 微 米 位 移 就 是 以 微 移 技 术 的 领 导 者, 随 着 在 中 国 市 场 米 量 级 的 分 辨 率 精 度 在 毫 米 范 的 不 断 深 入, 也 会 将 先 进 的 纳 米 位 围 内 移 动 目 标 样 本, 而 纳 米 位 移 移 技 术 带 入 中 国, 服 务 广 大 的 中 国 客 就 是 以 纳 米 量 级 的 分 辨 率 精 度 户 在 数 百 微 米 的 范 围 内 移 动 目 标 样 本 这 些 技 术 目 前 广 泛 用 于 光 纤 半 导 体 数 据 储 存 和 生 命 科 记 者 :PI 在 该 技 术 上 有 何 优 势? 学 等 方 面 为 了 与 客 户 保 持 长 期 PI 全 球 市 场 总 监 Norbert Ludwig( 右 ) 和 良 好 的 合 作 关 系, 我 们 不 仅 可 以 熊 总 : 可 以 这 样 说, 哪 儿 有 挑 战 极 限 中 国 区 市 场 和 销 售 总 监 熊 录 明 ( 左 ) 将 产 品 直 接 销 售 给 客 户, 同 时 也 的 位 移, 哪 儿 就 有 PI PI 在 此 领 域 一 直 处 于 领 导 地 位, 我 们 有 3 大 优 势 : 会 提 供 例 如 系 统 调 试 维 护 等 售 后 服 务 以 及 技 术 支 持, 满 足 客 户 的 众 多 需 求 1) 公 司 有 30 多 年 的 位 移 和 定 位 经 验 记 者 : 目 前 纳 米 位 移 技 术 的 发 展 情 况 如 何? 在 中 国 商 品 化 市 场 中, 它 面 临 着 何 种 挑 战? Norbert Ludwig: 随 着 光 电 子 技 术 的 不 断 发 展, 客 户 要 求 的 产 品 尺 寸 越 来 越 小, 自 由 度 越 来 越 高, 甚 至 要 求 达 到 30 多 年 前 PI 就 引 进 了 用 压 电 陶 瓷 来 实 现 纳 米 定 位 的 技 术 当 时 典 型 的 客 户 是 从 事 激 光 打 孔 及 干 涉 仪 等 应 用 的 科 研 部 门 和 大 学 很 少 有 人 能 预 料 到 整 个 半 导 体 生 产 和 生 物 科 学 的 进 步 会 变 得 如 此 依 赖 纳 米 定 位 的 发 展 今 天, 即 使 是 精 密 加 工 行 业 也 无 法 离 开 纳 米 量 级 的 定 位 系 统 中 国 光 学 期 刊 网

18 访 谈 16 INTERVIEW 2) 公 司 有 稳 定 的 经 济 基 础 和 客 户 基 础 未 来 几 年 我 们 将 把 工 作 重 点 放 在 2 个 方 面 : 一 是 加 大 中 国 本 土 化 的 力 度, 加 强 中 低 端 市 场 的 开 发, 以 高 性 PI 公 司 是 一 家 经 济 上 稳 定 的 企 业 PI 拥 有 不 同 领 域 价 比 的 产 品 和 服 务 满 足 国 内 大 部 分 客 户 的 需 求 二 是 加 的 多 样 化 客 户 基 础 由 于 这 些 原 因,PI 可 以 不 受 外 界 影 深 与 客 户 的 互 动, 积 极 参 与 客 户 前 端 性 项 目, 协 助 客 户 响 而 独 立 地 改 善 生 产 环 境, 提 高 产 品 质 量, 开 发 新 的 产 实 现 从 科 研 成 果 到 工 业 应 用 的 转 型 与 国 外 知 名 企 业 品 即 使 在 经 济 萧 条 时 期,PI 也 没 有 辞 掉 一 个 员 工 这 相 比, 目 前 我 们 国 内 大 多 数 的 企 业 仍 处 于 起 步 阶 段 我 样 就 有 了 危 机 过 后 人 才 需 求 的 保 障 们 的 目 标 是, 力 争 在 几 年 内 培 养 和 打 造 一 批 年 轻 的 具 3) 公 司 拥 有 垂 直 集 成 的 所 有 核 心 技 术 有 国 际 竞 争 力 的 OEM 企 业 PI 一 直 遵 循 关 键 技 术 全 部 由 公 司 自 己 来 研 发 和 维 护 的 垂 直 集 成 理 念 对 产 品 从 设 计 到 供 货 PI 产 品 展 示 的 每 一 个 环 节 如 软 件 精 密 机 械 加 工 模 拟 和 数 字 控 制 器 亚 纳 米 级 的 电 容 传 感 M-660 超 薄 型 PILine 快 速 精 密 转 台 器 压 电 陶 瓷 及 压 电 促 动 器 都 严 格 控 制 该 款 产 品 使 得 快 速 精 密 转 这 样 会 保 证 产 品 的 高 质 量, 也 能 有 效 地 减 台 的 尺 寸 进 入 了 一 个 全 新 的 领 少 成 本 域 : 厚 度 仅 为 15 mm, 且 能 够 达 到 每 秒 720 的 最 大 旋 转 速 度 因 此, 能 够 很 好 地 满 足 显 微 镜 应 记 者 :21 世 纪 最 重 要 的 是 人 才 PI 是 如 何 用 生 物 科 技 应 用 和 集 成 到 大 容 理 解 人 才 的? 量 存 储 设 备 的 测 试 设 备 中 不 管 Norbert Ludwig:PI 大 部 分 员 工 是 物 理 是 顺 时 针 旋 转 还 是 逆 时 针 旋 转, 内 部 使 用 的 U-164 PILine 直 线 电 子 工 程 机 械 工 程 和 计 算 机 科 学 等 领 域 电 机 都 保 证 了 此 转 台 具 有 0.3 Nm 的 最 大 转 矩 此 外, 转 台 具 有 1 kg 的 优 秀 人 才 我 们 非 常 注 重 员 工 的 意 见, 的 负 载 能 力, 并 且 掉 电 静 止 时 自 锁 与 PI 的 其 他 紧 凑 型 直 线 平 移 经 常 会 和 员 工 集 体 讨 论 公 司 的 发 展 计 划 台 可 以 组 合 成 体 积 小 巧 的 多 轴 高 精 度 定 位 系 统 我 们 采 用 灵 活 开 放 和 德 国 科 学 严 谨 相 结 合 的 管 理 方 式, 领 导 一 个 年 轻 而 有 活 力 的 团 体 取 得 出 色 的 成 绩 因 此, 我 们 公 司 的 nano P-545 精 密 定 位 系 统, 适 人 事 变 动 非 常 小, 这 同 时 也 有 利 于 公 司 与 合 高 级 光 学 显 微 镜 集 成 使 用 客 户 保 持 长 期 的 合 作 关 系 比 如, 我 已 经 最 新 nano 纳 米 定 位 系 统 是 在 公 司 工 作 了 20 年, 大 多 数 的 员 工 都 在 公 专 为 高 级 光 学 显 微 镜 系 统 研 发 并 司 工 作 了 十 年 以 上 我 们 也 会 招 募 一 些 高 优 化 的, 从 超 薄 外 形 和 精 密 定 位 学 历 的 员 工, 来 承 担 很 多 高 端 技 术 的 研 发 性 能 上 来 说, 都 极 好 地 满 足 了 高 任 务 级 光 学 显 微 镜 系 统 的 使 用 需 求 记 者 : 未 来 几 年 PI 的 发 展 重 点 是 什 么? 熊 总 : 如 今,PI 的 微 米 和 纳 米 技 术 解 决 方 案 在 高 科 技 市 场 中 得 到 广 泛 应 用 : 半 导 体 数 据 存 储 光 电 子 光 纤 电 信 生 命 科 学 激 光 器 光 学 器 件 和 显 微 镜 航 天 工 程 精 密 加 工 天 文 学 而 在 中 国, 我 们 的 客 户 主 要 来 源 于 科 研 机 构, 尤 其 是 一 些 从 事 高 端 应 用 研 究 的 院 所 PI nano 纳 米 定 位 系 统 中 的 核 心 运 动 组 件 是 一 个 XY 或 者 XYZ 多 轴 纳 米 定 位 平 台 P-545, 该 平 台 的 高 度 只 有 20 mm, 并 且 中 央 的 通 光 孔 径 适 合 光 学 显 微 镜 系 统 的 通 光 需 求 PI nano 纳 米 定 位 平 台 的 内 部 集 成 了 专 利 型 高 级 PICMA 压 电 陶 瓷 促 动 器, 因 此 可 以 在 每 个 运 动 自 由 度 上 对 外 输 出 200 μm 的 位 移 行 程 和 纳 米 级 的 位 移 分 辨 率, 同 时 具 有 极 高 的 可 靠 性 和 定 位 稳 定 性 PI nano 纳 米 定 位 系 统 中 还 包 括 高 级 运 动 控 制 器 E-545, 支 持 24 位 USB 通 讯 TCP/IP 网 络 控 制 通 讯 RS232 串 口 通 讯 和 一 个 模 拟 电 压 信 号 控 制 接 口 控 制 器 自 带 的 软 件 支 持 控 制 所 有 常 用 的 成 像 系 统 光 电 产 品 与 资 讯

19 MARKET 市 场 分 析 红 外 光 谱 分 析 技 术 新 进 展 17 褚 小 立 石 油 化 工 科 学 研 究 院 分 析 研 究 室 中 红 外 光 谱 范 围 为 4000~400 cm -1, 含 有 丰 富 的 反 映 分 子 结 构 的 信 息 传 统 上, 红 外 光 谱 最 重 要 的 应 用 是 化 合 物 的 结 构 鉴 定, 通 过 谱 图 与 分 子 结 构 的 关 系 以 及 与 标 准 谱 图 比 较, 可 以 确 定 化 合 物 的 结 构 近 些 年, 随 着 仪 器 制 造 技 术 化 学 计 量 学 方 法 以 及 计 算 机 的 发 展, 红 外 光 谱 也 已 越 来 越 多 地 用 于 现 场 分 析 和 在 线 过 程 分 析 等 领 域 1 便 携 式 分 析 随 着 仪 器 制 造 水 平 的 提 高 以 及 社 会 发 展 带 来 的 新 需 求, 便 携 式 红 外 光 谱 仪 已 被 越 来 越 多 地 应 用 于 质 量 环 境 有 害 物 质 泄 漏 应 急 监 测 等 多 个 领 域 从 仪 器 类 型 来 看, 多 数 便 携 式 仪 器 仍 采 用 傅 里 叶 变 换 型, 但 也 有 其 他 类 型, 如 阵 列 检 测 器 型 等 从 测 量 对 象 来 看, 有 适 合 多 种 形 态 样 品 ( 如 气 体 粘 稠 液 体 固 体 粉 末 等 ) 的 专 用 便 携 式 仪 器 这 些 便 携 式 仪 器 在 结 构 上 都 做 了 改 进, 适 合 应 用 于 非 常 苛 刻 的 现 场 环 境, 如 有 些 仪 器 可 以 在 0~100% 湿 度,-10 ~50 的 环 境 条 件 下 使 用 在 测 定 轻 质 油 品 ( 汽 油 和 柴 油 ) 方 面, 已 有 多 款 专 用 的 便 携 红 外 分 析 仪, 例 如 Eralytics 公 司 的 便 携 式 油 品 红 外 分 析 仪 和 奥 利 地 Grabner 仪 器 公 司 的 IROX2000 中 红 外 汽 油 分 析 仪, 多 采 用 透 射 式 测 量 方 式, 自 动 进 样 和 清 洗, 内 置 有 多 种 化 学 计 量 学 校 正 模 型, 可 以 快 速 测 定 汽 油 和 柴 油 多 种 常 规 的 物 化 和 组 成 数 据, 用 于 工 厂 的 中 间 控 制 分 析 和 流 通 领 域 中 的 质 量 检 查 等 领 域 也 有 多 款 专 用 来 测 定 润 滑 油 或 生 物 柴 油 的 便 携 式 红 外 仪 器, 多 采 用 衰 减 全 反 射 (Attenuated total reflection,atr) 测 量 方 式, 也 可 采 用 透 射 方 式 可 以 用 于 润 滑 油 使 用 过 程 中 的 质 量 衰 变 监 测 生 物 柴 油 生 产 过 程 的 控 制 分 析 和 流 通 领 域 中 生 物 燃 料 的 混 兑 比 例 测 定 等 图 1 是 一 种 用 于 润 滑 油 质 量 监 测 的 便 携 式 红 外 光 谱 仪, 它 采 用 光 栅 - 阵 列 检 测 器 的 结 构, 根 据 需 要 可 选 择 透 射 或 ATR 测 量 方 式, 结 合 化 学 计 量 学 方 法 可 以 测 定 润 滑 油 酸 值 碱 值 和 水 含 量 等 多 种 物 化 指 标 图 2 则 是 一 种 用 于 生 物 柴 油 快 速 分 析 的 便 携 式 红 外 光 谱 仪, 以 线 性 可 变 滤 波 片 (LVF) 作 为 分 光 元 件, 采 用 64 或 128 个 像 元 的 阵 列 式 检 测 器, 有 效 光 谱 范 围 为 1850~925 cm -1, 分 辨 率 为 2 5 c m -1, 整 机 重 量 只 有 图 1 用 于 在 用 润 滑 油 监 测 的 Fruidscan 便 携 式 红 外 分 析 仪 图 2 用 于 生 物 柴 油 分 析 的 InfraSpec VFA-IR 便 携 式 红 外 分 析 仪 2 kg 左 右 可 以 测 定 生 物 柴 油 及 其 原 料 的 多 种 组 成 含 量, 如 甲 酯 和 甘 油 等, 还 用 于 石 化 柴 油 和 生 物 柴 油 的 混 兑 比 例 这 类 仪 器 稍 加 改 动, 即 可 用 于 其 他 分 析, 如 乙 醇 汽 油 中 的 乙 醇 含 量 饮 料 中 的 乙 醇 含 量 以 及 水 中 重 水 (D 2 O) 的 含 量 等 美 国 A2 公 司 生 产 的 Exoscan 携 式 红 外 分 析 仪 和 中 国 光 学 期 刊 网

20 市 场 分 析 18 MARKET Ahura Scientific 公 司 生 产 的 TruDefender FT 携 式 红 外 分 析 仪 是 两 款 可 用 于 固 体 现 场 鉴 别 分 析 的 便 携 式 红 外 光 谱 仪, 都 是 傅 里 叶 变 换 型, 采 用 金 刚 石 ATR 测 量 方 式, 也 可 用 于 液 体 粘 稠 和 凝 胶 物 质 的 鉴 别 分 析 这 类 仪 器 内 置 有 上 千 种 物 质 的 标 准 光 谱 库, 包 括 普 通 实 验 室 化 学 品 谱 库 有 毒 工 业 化 学 品 谱 库 化 学 战 剂 谱 库 爆 炸 品 谱 库 刑 侦 药 物 谱 库 管 制 药 物 及 前 体 谱 库 常 见 白 色 粉 末 谱 库 等 通 过 谱 图 检 索, 能 够 快 速 识 别 待 测 样 品 的 物 质 成 分 可 应 用 于 军 队 消 防 海 关 进 出 口 环 保 和 卫 生 执 法 等 部 门, 如 鉴 定 商 业 区 发 现 的 未 知 粉 末 鉴 定 交 通 意 外 事 故 中 泄 露 的 未 知 液 体 运 输 中 的 化 学 品 现 场 检 查 等 在 气 体 分 析 方 面, 也 有 多 款 便 携 式 红 外 光 谱 仪, 例 如 SMITHS 公 司 生 产 的 GasID 便 携 式 傅 立 叶 红 外 多 组 分 气 体 分 析 仪 这 类 仪 器 目 前 也 大 都 是 傅 里 叶 变 换 型, 并 采 用 多 次 反 射 气 体 池, 气 体 池 内 壁 涂 有 金 或 铑 等 贵 金 属, 具 有 抗 腐 蚀 性 强 根 据 待 测 气 体 的 浓 度, 其 光 程 范 围 从 几 厘 米 至 几 米 通 常 带 有 过 滤 器, 采 用 泵 自 动 吸 取 气 体 气 体 流 路 和 气 体 池 往 往 带 有 加 热 功 能 以 防 止 蒸 汽 冷 凝 为 检 测 微 量 浓 度 的 气 体, 有 些 仪 器 还 配 有 气 体 富 集 装 置 这 类 仪 器 内 置 有 上 千 张 气 体 的 标 准 红 外 光 谱, 可 以 用 于 环 境 污 染 事 故 应 急 监 测 分 析 反 恐 怖 活 动 中 化 学 武 器 毒 剂 的 识 别 与 监 测 以 及 劳 动 卫 生 现 场 监 测 等 2 在 线 过 程 分 析 图 3 光 纤 ATR 探 头 用 于 反 应 过 程 的 监 测 由 于 红 外 光 纤 性 能 的 原 因, 光 纤 式 的 红 外 在 线 分 析 仪 远 没 有 近 红 外 和 拉 曼 光 谱 仪 应 用 的 广 泛 但 近 些 年 随 着 在 线 商 品 仪 器, 尤 其 光 纤 新 材 料 的 不 断 出 现 和 革 新, 红 外 光 谱 被 越 来 越 多 地 用 于 反 应 过 程 的 监 测 分 析, 如 反 应 动 力 学 研 究 反 应 机 理 研 究 和 反 应 体 系 图 4 在 线 监 测 蔗 糖 发 酵 过 程 得 到 的 反 应 体 系 各 物 质 浓 度 的 变 化 ( 反 应 物 产 物 及 中 间 产 物 ) 相 对 浓 度 的 定 量 测 定 等 在 反 应 过 程 监 测 分 析 中, 最 常 用 的 是 光 纤 ATR 探 头 测 量 方 式, 尤 其 是 对 于 含 水 体 系 和 微 小 固 态 颗 粒 ( 如 菌 体 ) 的 反 应 体 系 ( 如 发 酵 过 程 ),ATR 探 头 更 具 优 势, 可 将 ATR 探 头 直 接 插 入 反 应 釜 中 实 现 实 时 分 析 ( 见 图 3) 也 可 通 过 泵 从 反 应 釜 中 自 动 取 样 和 过 滤 后, 采 用 极 短 光 程 的 流 通 池 进 行 在 线 测 量 图 4 为 在 线 红 外 光 谱 结 合 化 学 计 量 学 方 法 监 测 蔗 糖 发 酵 过 程 中 各 物 质 浓 度 的 变 化 趋 势 图, 可 实 时 掌 握 整 个 反 应 过 程 通 过 光 学 切 换 技 术, 一 台 光 谱 仪 还 可 用 于 多 套 反 应 装 置 的 监 测 分 析 光 谱 仪 经 特 殊 设 计 后, 可 放 置 在 生 产 现 场, 用 于 化 工 厂 中 型 或 生 产 装 置 的 在 线 分 析 3 结 束 语 尽 管 目 前 近 红 外 光 谱 技 术 在 现 场 分 析 和 在 线 分 析 方 法 已 得 到 了 较 为 广 泛 的 应 用, 但 随 着 红 外 光 谱 硬 件 制 造 水 平 的 提 高, 其 应 用 范 围 将 会 显 著 增 加 相 对 于 近 红 外 光 谱, 红 外 光 谱 的 优 势 在 于 其 指 纹 性 强, 例 如 对 于 原 料 的 识 别, 通 过 与 标 准 红 外 谱 图 的 直 接 比 对 即 可 实 现, 可 免 去 近 红 外 光 谱 所 需 的 复 杂 建 模 过 程 同 样, 在 对 反 应 进 行 监 测 分 析 时, 也 极 为 可 能 通 过 特 征 峰 的 吸 收 强 度 来 判 断 产 物 的 浓 度, 而 不 需 要 建 立 校 正 模 型 对 于 一 些 复 杂 的 体 系, 如 原 油 或 汽 油 的 物 化 性 质 进 行 定 量 分 析 时, 依 然 会 用 到 化 学 计 量 学 方 法, 其 校 正 模 型 的 建 立 步 骤 与 近 红 外 光 谱 完 全 相 同 这 时, 红 外 光 谱 的 优 势 在 于 其 有 可 能 分 析 低 含 量 的 物 质, 如 采 用 长 光 程 的 液 体 透 过 池, 极 有 可 能 测 定 汽 油 中 的 微 量 添 加 剂 MMT 等 光 电 产 品 与 资 讯

21 MARKET 市 场 分 析 红 外 夜 视 技 术 及 其 应 用 19 向 世 明 西 安 应 用 光 学 研 究 所 微 光 夜 视 技 术 国 防 科 技 重 点 实 验 室 1 简 介 人 们 为 了 能 在 漆 黑 的 夜 晚 或 其 他 能 见 度 不 高 的 天 气 条 件 下 看 清 景 物 和 目 标, 发 明 了 各 种 各 样 的 夜 视 器 材 涵 盖 夜 视 器 材 理 论 设 计 制 造 应 用 和 评 价 的 技 术, 统 称 为 夜 视 技 术 ; 按 照 它 们 所 用 核 心 器 件 物 理 机 制 的 不 同 可 分 为 微 光 夜 视 技 术 和 红 外 夜 视 技 术 两 大 类 前 者 用 的 是 微 光 像 增 强 器 ( 俗 称 微 光 管 ), 它 基 于 外 光 电 发 射 等 物 理 效 应 ; 而 后 者 用 的 是 单 元 的 线 阵 的 或 面 阵 的 红 外 探 测 器, 它 基 于 内 光 电 ( 光 伏 或 光 电 导 ) 等 物 理 效 应 除 此 之 外, 夜 视 器 材 还 包 括 光 学 成 像 物 镜 ( 镜 头 ) 电 子 控 制 单 元 末 端 显 示 器 或 其 他 敏 感 执 行 机 构 等 其 中, 夜 视 器 件 起 着 十 分 关 键 的 作 用, 它 们 就 像 人 眼 的 视 网 膜 一 样, 但 却 比 人 眼 视 网 膜 具 有 更 宽 的 光 谱 响 应 范 围 和 更 高 的 光 电 转 换 灵 敏 度 这 些 夜 视 器 件 神 奇 的 作 用 分 别 基 于 以 下 客 观 现 实 : 1) 自 然 界 的 所 谓 漆 黑 或 能 见 度 不 良, 并 不 意 味 着 一 点 光 都 没 有 从 白 昼 到 夜 间, 光 照 度 (lx) 由 10 4 ( 阳 光 下 ) 10 0 ( 黄 昏 光 ) 10-1 ( 满 月 光 ) 10-3 ( 星 光 ) 10-4 ( 漆 黑 夜 晚 ) 10-8 ( 深 海 光 ); 2) 自 然 界 的 景 物 或 目 标 每 时 每 刻 都 在 向 外 辐 射 能 量, 或 叫 热 辐 射 冬 天 的 暖 气, 人 的 体 温, 军 用 目 标 的 表 面 温 度, 都 会 使 人 感 到 它 们 辐 射 热 的 存 在 这 种 辐 射 能 量 的 光 谱 分 布 范 围 是 很 宽 的, 既 包 括 可 见 光 (0. 3 8~0.78 μm), 还 包 括 中 红 外 光 (3~5 μm) 和 远 红 外 光 (8~12 μm) 此 外, 大 气 透 过 率 窗 口 也 正 好 位 于 这 几 个 红 外 波 段 内 ; 3) 自 然 界 的 景 物, 除 了 以 上 辐 射 外, 还 有 短 波 辐 射 ( 核 辐 射 中 的 a 线 b 线 和 g 线 ), 以 及 X 线 和 紫 外 线 等 由 此 可 见, 只 要 能 发 明 各 种 各 样 灵 敏 度 更 高 分 辨 率 更 好 光 谱 响 应 更 宽 或 不 同 波 段 敏 感 的 光 电 成 像 器 件 和 系 统, 就 可 以 把 人 眼 的 视 网 膜 功 能, 拓 宽 到 对 更 漆 黑 的 夜 晚, 更 宽 光 谱 辐 射 ( 反 射 ) 景 物 进 行 观 察 瞄 准 测 距 跟 踪 或 制 导 2 微 光 夜 视 技 术 微 光 夜 视 技 术 常 被 称 为 微 光 成 像 技 术 和 图 像 增 强 器 技 术 它 是 指 能 够 把 人 眼 可 见 的 和 不 可 见 的 宽 光 谱 微 弱 的 景 物 图 像, 转 变 为 亮 度 增 强 千 万 倍 以 上 的 可 见 光 图 像 的 成 像 技 术 如 图 1 所 示, 它 通 常 由 微 光 成 像 物 镜 真 空 光 电 子 成 像 器 件 ( 像 增 强 器 ) 目 镜 ( 或 中 继 透 镜 ) 及 集 成 高 压 电 源 组 成 ; 其 基 本 工 作 原 理 是 : 以 夜 天 光 或 其 他 微 弱 光 照 射 下 景 物 图 像 信 息 源, 通 过 物 镜 成 像 光 阴 极 光 电 转 换 微 通 道 板 (MCP) 电 子 倍 增 和 荧 光 屏 电 光 转 换, 变 为 亮 度 得 到 千 万 倍 增 强 的 可 见 光 图 像 其 工 作 模 式 一 般 可 分 为 微 光 直 视 ( 通 过 目 镜 直 接 观 察 ) 模 式 和 微 光 电 视 ( 通 过 真 空 光 电 子 电 视 器 件 转 换 为 视 频 信 号 传 送 ) 模 式 图 1 微 光 夜 视 系 统 工 作 原 理 示 意 图 微 光 夜 视 技 术 具 有 可 拓 展 人 眼 视 觉 时 空 分 辨 能 力 的 4 大 功 能 : 即 1) 光 谱 转 换 功 能 采 用 不 同 光 谱 响 应 的 光 阴 极, 可 以 分 别 把 高 能 辐 射 X 线 紫 外 线 可 见 光 近 红 外 甚 至 中 远 红 外 图 像 转 换 为 可 见 光 图 像 例 如, 对 X 线 紫 外 线 和 近 红 外 光 成 像 技 术 等 ; 中 国 光 学 期 刊 网

22 市 场 分 析 20 MARKET 2) 亮 度 增 强 功 能 利 用 多 级 微 光 管 级 联 或 M C P 电 子 倍 增, 可 以 把 微 光 图 像 增 强 ~50 倍 ( 单 级 一 代 管 ) 10 3 ~10 4 倍 ( 三 级 级 联 一 代 管 MCP 二 代 管 MCP 三 代 管 ) 和 10 6 ~10 7 倍 (2 块 ~3 块 MCP 级 联 光 子 计 数 像 管 ); 3) 高 速 摄 影 功 能 利 用 真 空 光 电 子 易 于 被 电 子 透 镜 偏 转 聚 焦 和 加 速 的 特 点, 实 现 对 瞬 态 过 程 的 高 速 摄 影 和 摄 像, 时 间 分 辨 率 可 以 达 到 纳 秒 (10-9 s) 级 皮 秒 (10-12 s) 级 和 飞 秒 (10-15 s) 级, 例 如, 高 速 摄 影 条 纹 管 技 术 等 ; 4) 电 视 传 像 功 能 利 用 ICCD EBCCD 等 VPE 视 频 器 件, 可 以 实 现 微 光 图 像 数 字 化, 进 而 易 于 图 像 处 理 存 储 远 距 离 传 输 和 控 制 例 如, 当 今 已 问 世 的 微 光 / 红 外 图 像 融 合 夜 视 仪 及 数 字 化 网 络 化 头 盔 夜 视 技 术 等 3 红 外 夜 视 技 术 能 够 将 景 物 因 温 度 和 发 射 率 不 同 而 产 生 的 红 外 辐 射 空 间 分 布 转 换 成 视 频 图 像 的 技 术, 统 称 为 红 外 夜 视 技 术 ( 简 称 为 热 成 像 技 术 ) 其 产 品 形 式 包 括 热 成 像 仪 ( 简 称 热 像 仪 ) 前 视 红 外 系 统 红 外 行 扫 描 仪 红 外 扫 描 成 像 辐 射 计 红 外 多 ( 高 ) 光 谱 扫 描 仪 红 外 成 像 侦 察 告 警 仪 和 红 外 电 视 等 红 外 成 像 系 统 通 常 由 光 学 系 统 调 制 器 或 光 学 机 械 扫 描 器 红 外 探 测 器 和 制 冷 机 ( 器 ) 信 号 处 理 系 统 图 2 单 元 探 测 器 热 成 像 系 统 工 作 原 理 示 意 图 图 像 信 号 输 出 显 示 器 或 记 录 装 置 等 组 成 图 2 是 一 个 单 元 探 测 器 红 外 热 成 像 系 统 工 作 原 理 示 意 图 其 中, 扫 描 机 构 包 括 水 平 扫 描 器 ( 行 扫 ) 和 垂 直 扫 描 器 ( 场 扫 ); 景 物 目 标 的 红 外 辐 射 强 度 二 维 空 间 分 布, 经 物 镜 成 像 后 被 扫 描 机 构 从 左 到 右 ( 行 扫 ) 从 上 到 下 ( 场 扫 ) 扫 描 到 探 测 器 上, 探 测 器 将 所 接 收 各 时 空 点 上 的 红 外 辐 射 强 度 转 化 为 电 信 号, 经 放 大 和 处 理, 最 后 显 示 为 可 见 光 图 像 对 于 线 阵 列 红 外 探 测 器, 可 省 掉 其 中 的 一 维 扫 瞄 器, 例 如, 在 遥 感 红 外 成 像 系 统 中, 通 常 用 大 线 阵 探 测 器 承 担 其 中 的 一 维 扫 描 ( 行 扫 ), 而 借 用 飞 行 器 的 飞 行 方 向 作 另 一 维 扫 描 ( 场 扫 ), 共 同 完 成 对 地 面 景 物 二 维 红 外 辐 射 强 度 分 布 的 扫 描 ; 对 于 面 阵 红 外 焦 平 面 (FPA) 探 测 器, 则 可 完 全 省 掉 光 机 扫 描 机 构, 成 为 凝 视 型 红 外 热 成 像 系 统 因 此, 热 成 像 仪 的 工 作 模 式 可 分 为 光 学 机 械 扫 描 热 像 仪 和 焦 平 面 热 像 仪 ( 电 子 学 自 扫 描 方 式 ); 而 按 照 是 否 制 冷, 可 将 红 外 成 像 系 统 分 为 制 冷 型 热 像 仪 和 非 制 冷 热 像 仪, 目 前 非 制 冷 热 像 仪 均 采 用 焦 平 面 工 作 模 式 红 外 探 测 器 的 结 构 形 式 分 单 元 探 测 器 线 阵 探 测 器 和 面 阵 探 测 器 3 大 类 与 此 相 关 联 的 红 外 成 像 系 统 光 机 结 构 可 分 为 3 大 类 : 单 元 探 测 器 用 的 二 维 光 机 扫 描 结 构 ( 简 称 光 机 扫 描 结 构 ) 线 阵 探 测 器 用 的 推 扫 光 机 结 构, 以 及 焦 平 面 凝 视 型 光 机 结 构 早 期 的 红 外 前 视 装 置 大 都 采 用 二 维 光 机 扫 描 成 像 方 式 ; 星 载 或 机 载 红 外 遥 感 系 统 多 采 用 大 线 阵 探 测 器 推 扫 成 像 方 式 随 着 多 元 红 外 探 测 器 和 焦 平 面 技 术 的 发 展, 光 机 扫 描 机 构 被 不 断 简 化, 以 至 被 红 外 焦 平 面 列 阵 的 所 谓 凝 视 系 统 所 取 代 红 外 热 成 像 技 术 在 军 事 和 国 民 经 济 其 他 各 领 域 里 具 有 以 下 广 泛 应 用 价 值 : 1) 军 事 战 略 应 用 : 洲 际 弹 道 导 弹 的 探 测 识 别 和 跟 踪, 高 能 束 拦 截 武 器 的 瞄 准, 拦 截 导 弹 的 制 导 和 大 气 层 内 外 核 爆 炸 的 探 测 等 ; 2) 军 事 战 术 应 用 : 侦 察 观 瞄 火 控 跟 踪 制 导 等, 如 枪 ( 炮 ) 用 红 外 夜 间 瞄 准 具 和 机 载 舰 载 前 视 红 外 系 统 等 3) 工 业 应 用 : 炉 壁 炉 料 热 分 布 铁 水 钢 水 液 面 检 测, 石 油 管 漏 油 / 漏 热 检 查 高 压 供 电 元 器 件 检 查 及 集 成 电 路 热 故 障 分 析 等 ; 4) 科 研 应 用 : 对 研 究 对 象 和 过 程 的 热 分 析, 如 飞 机 和 航 天 器 工 作 状 态 热 分 布 测 定 和 航 空 航 天 模 型 风 洞 试 验 热 分 析 等 5) 医 疗 应 用 : 对 癌 症 和 各 种 病 变 的 普 查 和 早 期 诊 断 中 医 穴 位 诊 断 和 流 感 体 温 甄 别 等 6) 其 他 应 用 : 森 林 防 火 空 海 救 援 污 染 监 测 和 资 源 勘 探 等 光 电 产 品 与 资 讯

23 MARKET 市 场 分 析 红 外 热 像 仪 技 术 及 其 应 用 21 余 广 友 美 国 福 禄 克 公 司 众 所 周 知, 自 然 界 一 切 温 度 在 绝 对 零 度 ( ) 以 上 的 物 体, 由 于 其 自 身 的 分 子 热 运 动, 都 在 不 停 地 向 周 围 空 间 辐 射, 包 括 红 外 波 段 在 内 的 电 磁 波 红 外 热 像 仪 就 是 利 用 某 些 特 殊 的 材 料 对 红 外 光 辐 射 能 产 生 某 些 物 理 量 的 变 化 特 性, 然 后 把 这 种 变 量 转 化 成 电 信 号, 经 过 调 制 后 再 转 变 成 图 像 并 测 温 这 些 特 殊 的 材 料 多 为 碲 镉 汞 锑 化 铟 铂 化 硅 氧 化 钒 硅 掺 杂 ( 或 多 晶 硅 ) 等 1 红 外 热 像 仪 的 工 作 原 理 红 外 热 像 仪 本 身 并 不 发 射 红 外 光, 它 只 是 被 动 地 吸 收 而 已 红 外 热 像 仪 是 通 过 非 接 触 探 测 红 外 热 量, 并 将 其 转 换 生 成 热 图 像 和 温 度 值, 进 而 在 显 示 器 上 显 示, 并 可 以 对 温 度 值 进 行 计 算 的 一 种 检 测 设 备 红 外 热 像 仪 能 够 将 探 测 到 的 热 量 精 确 量 化, 能 够 对 发 热 的 故 障 区 域 进 行 准 确 识 别 和 严 格 分 析 照 相 机 成 像 得 到 照 片, 电 视 摄 像 机 成 像 得 到 电 视 图 像, 都 是 可 见 光 成 像 自 然 界 中, 一 切 物 体 都 可 以 辐 射 红 外 线, 因 此 利 用 探 测 仪 测 定 目 标 的 本 身 和 背 景 之 间 的 红 外 线 差 就 可 以 得 到 不 同 的 红 外 图 像 热 红 外 线 形 成 的 图 像 称 为 热 图 工 作 时, 热 成 像 仪 的 分 布 图 像, 换 句 话 说, 红 外 热 成 像 使 人 眼 不 能 直 接 看 到 目 标 表 面 温 度 的 分 布 情 况, 变 成 人 眼 可 以 看 到 的 代 表 目 标 表 面 温 度 分 布 的 热 图 像 由 于 热 像 仪 的 特 殊 原 理, 在 研 发 及 生 产 / 流 程 测 试 中, 红 外 热 像 仪 可 用 于 实 时 捕 捉 并 记 录 热 分 布 及 变 化, 方 便 工 程 人 员 查 看 并 准 确 测 量 设 备 产 品 及 流 程 中 加 热 曲 线 或 散 热 泄 漏 以 及 其 他 温 度 因 素 这 也 是 红 外 热 像 仪 可 以 广 泛 应 用 于 诸 如 微 电 子 造 纸 业 汽 车 行 业 塑 料 注 塑 成 型 家 电 设 计 等 各 个 领 域 的 原 因 所 在 2 红 外 热 像 仪 在 各 领 域 中 的 应 用 2.1 汽 车 行 业 汽 车 行 业 领 域 中 运 用 到 多 种 生 产 流 程, 有 些 会 涉 及 需 要 进 行 监 控 及 质 量 检 测 的 热 生 成 和 热 模 式 生 成 热 像 仪 就 用 来 帮 助 研 发 汽 车 的 各 个 零 部 件 以 及 整 体, 包 括 : 1) 发 动 机, 排 气 管 系 统 ;2) 冷 凝 系 统 空 调 系 统 ;3) 车 辆 电 子 系 统 ;4) 整 车 测 试 ; 图 1 汽 车 座 椅 加 热 系 统 与 传 统 汽 车 空 调 的 应 用 比 较 具 备 很 多 优 点, 5) 模 具 铸 造 ;6) 金 属 但 同 时, 由 于 产 品 技 术 又 均 存 在 一 定 的 技 术 缺 陷, 利 用 热 像 仪, 可 以 铸 造 ;7) 刹 车 片, 轮 对 加 热 单 元 及 线 束 单 元 正 确 地 安 装, 这 对 系 统 的 耐 久 性 和 可 靠 性 起 胎 研 发 ;8) 配 件 等 研 关 键 的 作 用 避 免 不 适 当 的 安 装 影 响 整 个 系 统 的 可 靠 性, 减 小 可 能 发 图 1 为 利 用 热 像 仪 给 座 椅 使 用 者 带 来 安 全 风 险 对 汽 车 座 椅 加 热 单 元 及 线 束 单 元 正 确 安 装 利 用 光 学 器 件 将 场 景 中 的 物 体 发 出 的 红 外 能 量 聚 焦 在 的 例 图 红 外 探 测 器 上, 然 后 将 来 自 每 个 探 测 器 元 件 的 红 外 数 优 点 :1) 减 少 数 据 损 失 ;2) 无 损 检 测, 表 面 不 需 据 转 换 成 标 准 的 视 频 格 式, 并 在 标 准 的 视 频 监 视 器 上 要 或 者 仅 仅 需 要 少 量 准 备 处 理 工 作 ;3) 安 装 使 用 方 显 示 出 来, 或 记 录 在 存 储 器 上 便 ;4) 可 用 于 生 产 过 程 也 可 以 用 于 实 验 室 研 发 ;5) 动 目 标 的 热 图 像 和 目 标 的 可 见 光 图 像 不 同, 它 不 是 态 彩 色 图 像 分 析, 非 常 直 观 ; 大 量 数 据 可 供 离 线 参 考 人 眼 所 能 看 到 的 目 标 可 见 光 图 像, 而 是 目 标 表 面 温 度 处 理 中 国 光 学 期 刊 网

24 市 场 分 析 22 MARKET 2.2 电 子 行 业 电 路 研 发 工 程 师 利 用 热 像 仪 根 据 电 路 中 元 器 件 发 热 电 路 板 热 分 布 情 况, 可 以 分 析 出 电 路 原 设 计 存 在 的 不 足 或 隐 患, 能 够 避 免 许 多 潜 在 的 风 险 这 将 大 大 提 高 产 品 研 发 成 功 率 和 产 品 稳 定 性 1) 现 有 的 温 度 分 析 工 具 许 多 工 程 师 都 会 抱 怨 现 有 的 手 段 难 以 支 持 他 们 进 行 一 个 细 致 而 全 面 的 温 度 场 描 绘, 同 时 操 作 不 方 便 而 且 可 能 改 变 原 温 度 场 分 布, 如 : a) 数 据 采 集 器 使 用 接 触 式 数 据 采 集 器 可 能 会 遇 到 如 下 问 题 : 电 路 板 断 电, 贴 片 热 电 偶 不 够 多, 操 作 不 方 便, 反 应 时 间 较 慢 (30 s~1 min), 同 时 使 用 接 触 式 数 据 采 集 器 还 将 改 变 所 测 器 件 的 散 热 状 况 等 b) 红 外 点 温 仪 红 外 点 温 仪 只 能 测 量 一 个 区 域 的 平 均 温 度, 无 法 检 测 较 小 的 目 标, 无 法 得 到 电 路 整 体 温 度 分 布 2) 热 像 仪 检 测 独 特 优 势 红 外 热 像 仪 和 数 据 采 集 器 红 外 点 温 仪 相 比, 有 自 身 的 优 点 :a) 通 过 红 外 线 热 像 仪 检 测 目 标 电 路 时, 不 需 要 断 电, 操 作 方 便, 同 时 非 接 触 测 量 使 原 有 的 温 度 场 不 受 干 扰 ;b) 反 应 速 度 较 快, 小 于 1 ms; c) 选 用 合 适 的 红 外 镜 头, 能 够 检 测 出 较 小 目 标 ;d) 利 用 红 外 分 析 软 件 对 所 获 得 的 电 路 温 度 数 据 进 行 全 面 分 析 2.3 LED 产 品 LED 是 一 个 对 温 度 依 赖 较 强 的 产 品, 因 此 温 度 严 重 影 响 着 LED 的 实 际 使 用 寿 命 散 热 工 艺 成 为 LED 应 用 和 发 展 的 关 键 因 素 温 度 对 亮 度 的 影 图 2 完 整 查 看 产 品 完 工 后 的 发 响 是 线 性 的, 但 对 寿 热 情 况, 检 测 温 度 均 匀 性 和 是 否 命 的 影 响 就 呈 指 数 有 温 度 异 常 点 性 同 样 以 接 面 温 度 为 准, 若 一 直 保 持 在 50 以 下 使 用, 则 LED 有 近 2 万 小 时 的 寿 命,75 则 只 剩 1 万 小 时 温 度 从 50 提 高 到 100, 使 用 寿 命 就 从 2 万 小 时 缩 减 1/4, 变 成 5 千 小 时, 伤 害 极 大 在 生 产 线 上, 利 用 热 像 仪 对 各 个 LED 芯 片 工 作 温 度 之 间 差 异 分 析, 更 换 质 量 较 差 的 芯 片, 提 高 产 品 的 质 量 和 稳 定 性 图 2 是 对 产 品 质 检 的 例 图 随 着 LED 的 功 率 不 断 提 高, 其 空 间 的 局 限 性 及 散 热 成 了 比 较 明 显 的 问 题 LED 散 热 需 要 更 加 专 业 的 散 热 开 发 才 能 满 足 今 后 对 于 LED 灯 具 的 更 高 需 求 另 外, 影 响 L E D 灯 具 寿 命 的 主 要 因 素 却 不 只 是 芯 片 的 部 分, 还 有 电 子 部 分, 故 LED 灯 具 对 于 散 热 的 性 能 要 求 就 更 高 了 2.4 太 阳 能 如 果 太 阳 电 池 组 件 在 制 造 和 实 验 的 过 程 中, 出 现 隐 裂 碎 片 焊 接 不 良 等 现 象 ; 或 在 应 用 过 程 中, 被 其 他 物 体 ( 如 鸟 粪 树 荫 等 ) 长 时 间 遮 挡, 被 遮 挡 的 太 阳 能 电 池 组 件 此 时 将 会 严 重 发 热, 这 就 是 热 斑 效 应 这 种 效 应 对 太 阳 能 电 池 会 造 成 严 重 地 破 坏 作 用 有 光 照 的 电 池 所 产 生 的 部 分 或 所 有 的 能 量, 都 可 能 被 热 斑 的 电 池 所 消 耗 图 3 是 热 斑 耐 久 试 验 的 例 图 图 3 国 际 标 准 地 面 用 晶 体 硅 光 伏 组 件 设 计 鉴 定 和 定 型 标 准 中 第 10.9 章 热 斑 耐 久 试 验 太 阳 能 热 斑 会 严 重 破 坏 太 阳 能 电 池 组 件 或 系 统, 需 要 对 太 阳 能 电 池 组 件 进 行 热 斑 检 测, 使 相 对 发 热 均 匀 的 电 池 片 进 行 组 合 或 维 护, 以 避 免 组 件 所 产 生 的 能 量 被 热 斑 的 组 件 所 消 耗, 同 时 也 可 避 免 由 于 热 斑 可 能 给 太 阳 能 组 件 或 系 统 的 寿 命 带 来 的 威 胁 使 用 红 外 热 像 仪 可 以 简 便 快 捷 检 测 出 组 件 热 斑 红 外 热 像 仪 经 过 几 十 年 的 发 展, 已 经 发 展 成 非 常 轻 便 的 现 场 测 试 设 备 由 于 红 外 热 成 像 技 术 能 够 进 行 非 接 触 式 的 高 分 辨 率 的 温 度 成 像, 能 够 生 成 高 质 量 的 图 像, 可 提 供 测 量 目 标 的 众 多 信 息, 弥 补 了 人 类 肉 眼 的 不 足, 因 此 已 经 在 电 子 产 品 研 发 新 能 源 研 究 与 开 发 航 空 航 天 土 木 汽 车 冶 金 石 化 等 诸 多 行 业 得 到 广 泛 应 用, 未 来 的 发 展 前 景 不 可 限 量 光 电 产 品 与 资 讯

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26 视 点 24 VIEWPOINT 解 谜 懒 汉 刀 我 们 最 初 做 这 种 菜 刀 只 是 想 让 老 百 姓 也 能 感 受 到 激 光 技 术 的 作 用, 其 实, 更 主 要 的 应 用 在 工 业 制 造 领 域, 如 用 在 重 大 轮 机 装 备 和 工 模 具 等 重 要 部 件 的 激 光 表 面 强 化, 已 经 在 全 国 各 大 企 业 获 得 推 广 应 用, 替 代 传 统 的 热 处 理 电 镀 喷 涂 等 已 经 成 为 必 然 趋 势 浙 江 工 业 大 学 激 光 加 工 技 术 工 程 研 究 中 心 姚 建 华 自 1960 年 7 月 8 日 美 国 科 学 家 梅 曼 发 明 第 一 台 红 宝 石 激 光 器 那 一 刻 起, 激 光 便 以 其 特 有 的 光 束 质 量 赢 得 了 世 人 的 瞩 目 在 以 后 的 岁 月 里, 激 光 技 术 突 飞 猛 进, 且 逐 步 渗 入 到 各 个 领 域, 于 是 便 产 生 了 许 多 崭 新 的 工 艺 技 术 懒 汉 刀 便 是 在 此 基 础 上 诞 生 的 目 前, 国 内 普 通 的 刀 剪 生 产 方 法 比 较 固 定, 对 于 较 高 质 量 的 刀 具 主 要 采 用 复 合 材 料 和 热 处 理 技 术 而 一 把 高 质 量 的 刀 具 需 要 其 既 能 保 证 有 一 定 的 韧 性 又 要 有 一 定 的 耐 磨 性, 这 些 近 似 苛 刻 的 要 求, 传 统 的 处 理 工 艺 很 难 做 到 据 一 份 刀 具 市 场 调 查 报 告 显 示, 在 我 国 的 高 档 刀 具 市 场 中, 国 外 刀 具 占 据 垄 断 的 地 位, 且 其 价 格 也 高 的 得 令 人 咋 舌, 如 德 国 的 双 立 人, 法 国 的 欧 克 欧, 丹 麦 的 欧 森 丹 尔 等 高 档 刀 具 单 把 都 在 1000 图 2 激 光 强 化 刀 刃 结 构 图 元 以 上 因 此 开 发 出 具 有 我 国 自 主 品 牌 的 高 档 刀 具 迫 在 眉 睫 根 据 这 一 实 际 情 况, 浙 江 工 业 大 学 激 光 加 工 技 术 工 程 研 究 中 心 将 激 光 技 术 与 刀 具 生 产 加 工 相 结 合, 自 主 研 制 出 了 可 以 与 国 外 高 端 刀 具 相 媲 美 的 懒 汉 刀 懒 汉 刀 学 名 纳 米 涂 层 刀, 是 将 激 光 技 术 与 纳 米 技 术 相 结 合, 在 激 光 表 面 强 化 技 术 的 基 础 上 研 制 出 来 的 其 原 理 是 利 用 高 能 量 激 光 束 照 射 覆 有 特 制 合 金 材 料 的 厨 刀 刃 口, 在 合 适 的 激 光 工 艺 参 数 下, 刃 口 吸 收 光 能, 被 瞬 间 加 热, 产 生 升 温 熔 化 凝 固, 使 合 金 材 料 渗 入 刃 口, 形 成 含 有 纳 米 结 构 的 合 金 涂 层, 从 而 提 高 刃 口 的 耐 磨 性 能, 并 能 保 持 高 韧 性 图 1 厨 刀 涂 层 微 观 组 织 试 验 中, 取 国 产 3Cr13 钢 厨 刀, 在 厨 刀 一 侧 涂 敷 设 光 电 产 品 与 资 讯

27 VIEWPOINT 视 点 25 图 3 沿 刀 尖 A 向 的 硬 度 分 布 曲 线 图 4 小 刃 处 沿 B 向 的 硬 度 分 布 曲 线 图 5 大 刃 处 沿 B 向 的 硬 度 分 布 曲 线 不 脆 通 过 硬 度 测 定 可 知, 在 厨 刀 截 面 上 形 成 了 三 个 区 域, 即 表 面 熔 覆 区 硬 化 带 和 回 火 带, 其 金 相 低 倍 照 片 如 图 6 所 示 图 6 刀 刃 低 倍 金 相 照 片 32x 计 的 纳 米 合 金 材 料, 利 用 高 能 激 光 加 工 系 统 对 预 置 合 金 层 进 行 快 速 激 光 扫 描, 并 根 据 厨 刀 的 特 点 设 计 理 想 的 工 艺 参 数, 最 后 得 到 表 面 硬 度 990~1100 HV, 厚 度 0.02~0.08 mm, 宽 度 5~6 mm 的 高 耐 磨 熔 覆 层, 且 变 形 小, 熔 覆 层 表 面 均 匀 美 观, 其 涂 层 微 观 组 织 如 图 1 所 示, 其 晶 粒 尺 寸 为 20~30 nm, 属 于 纳 米 级 为 了 能 够 更 深 入 地 了 解 秘 纳 米 刀, 做 出 了 激 光 强 化 刀 刃 的 结 构 图 ( 图 2) 从 图 示 的 A B C 三 个 方 向 由 外 至 里 对 刃 口 进 行 硬 度 测 定, 得 到 如 图 3 图 4 和 图 5 所 示 硬 度 曲 线 从 实 际 使 用 情 况 看,A 向 的 硬 度 分 布 是 决 定 厨 刀 质 量 的 关 键, 因 此 直 接 影 响 刀 尖 的 耐 磨 性 和 锋 利 度 从 图 3 可 见,A 向 硬 度 层 深 与 熔 覆 带 宽 相 近, 且 硬 度 较 高 呈 连 续 平 缓 过 渡 因 此, 保 证 了 每 次 磨 刃 都 能 有 较 高 的 硬 度 和 强 度 此 外, 从 硬 度 层 分 布 看 还 有 一 个 软 化 区, 即 宽 度 仅 0.2 mm 左 右 的 回 火 带, 它 改 善 了 使 用 时 的 击 韧 性 图 4 为 小 刀 刃 处 沿 B 向 的 硬 度 分 布, 可 见 熔 覆 层 的 最 高 硬 度 超 过 1000 HV, 厚 度 在 0.02~0.08 mm 之 间, 这 层 熔 覆 层 的 存 在, 提 高 了 刃 口 的 硬 度, 从 而 提 高 了 厨 刀 的 耐 磨 性 和 锋 利 度 图 5 反 映 了 刀 刃 大 刃 处 的 截 面 硬 度 分 布 情 况, 在 基 体 与 硬 化 区 之 间 存 在 一 个 硬 度 低 谷, 即 回 火 区, 其 深 度 为 0.2 mm 左 右, 硬 度 为 440~470 HV, 回 火 区 的 存 在 有 利 于 保 持 刃 口 的 韧 性, 在 高 硬 度 物 体 冲 击 下 避 免 断 裂 出 现, 使 得 刃 口 硬 而 该 刀 具 的 特 点 在 于 刃 口 锋 利 耐 磨, 且 硬 而 不 脆, 其 性 能 已 全 面 达 到 德 国 双 立 人 厨 刀 的 水 平, 但 其 价 格 却 不 到 双 立 人 的 50% 为 了 更 加 体 现 懒 汉 二 字, 特 别 设 计 对 刀 具 的 一 面 进 行 强 化 处 理, 如 此 一 来, 在 刀 具 的 刃 口 上, 处 理 过 的 一 面 会 比 未 处 理 一 面 硬 得 多, 因 此 在 切 削 使 用 过 程 中, 没 有 涂 层 的 反 面 易 磨, 有 纳 米 涂 层 的 正 面 抗 磨 随 着 刀 刃 反 面 渐 渐 磨 损, 刀 刃 整 体 就 可 以 一 直 保 持 着 锋 利 状 态, 即 实 现 了 刀 具 的 自 锐 性, 刀 具 的 使 用 过 程 便 是 磨 砺 过 程 姚 建 华 研 究 小 组 研 制 的 纳 米 菜 刀 该 项 目 技 术 已 获 2 项 发 明 专 利 和 2 项 实 用 新 型 专 利 我 们 经 过 8 年 时 间 的 潜 心 研 究, 对 懒 汉 刀 进 行 了 5 次 更 新 换 代 目 前, 已 试 制 了 近 一 万 把 刀 具, 在 浙 江 工 业 大 学 校 园 里 人 气 很 高, 各 学 院 相 关 的 合 作 企 业 以 及 厨 师 都 会 来 订 刀, 得 到 一 致 好 评 还 有 一 部 分 刀 甚 至 还 被 刻 上 了 浙 江 工 业 大 学 的 校 徽, 成 了 校 方 送 给 贵 宾 的 标 志 性 礼 物 如 果 将 该 产 品 批 量 生 产 投 放 到 市 场, 那 么 让 普 通 的 老 百 姓 用 上 高 档 刀 具 将 不 再 是 梦 想, 相 信 在 将 来 磨 剪 子, 戗 菜 刀 只 能 从 电 视 剧 上 看 见 了 中 国 光 学 期 刊 网

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32 测 试 与 心 得 30 TEST & REVIEW 检 测 设 备 安 装 基 准 面 的 建 立 苏 斌 吴 耀 亮 王 正 强 昆 明 北 方 红 外 技 术 股 份 有 限 公 司 系 统 分 公 司 1 引 言 安 装 基 准 面 测 试 主 要 是 检 测 热 像 仪 光 轴 和 外 部 连 接 设 备 的 机 械 轴 是 否 一 致 在 红 外 热 像 仪 性 能 参 数 评 定 中, 安 装 基 准 面 的 评 定 是 进 行 红 外 热 像 仪 性 能 参 数 评 定 的 基 础, 安 装 基 准 面 的 精 确 性 直 接 影 响 红 外 热 像 仪 性 能 参 数 评 定 的 精 确 性 在 进 行 安 装 基 准 面 的 评 定 中, 红 外 检 测 设 备 具 有 调 整 简 单 使 用 方 便 等 优 点, 被 广 泛 用 于 光 学 扫 描 建 立 基 准 平 面 等 方 面, 也 可 以 用 于 测 试 和 调 整 红 外 光 学 系 统, 具 有 测 试 机 械 轴 和 光 学 系 统 光 轴 一 致 性 的 能 力 安 装 基 准 面 精 确 测 量 的 实 现 是 基 于 计 算 机 计 算 数 据 前 先 对 系 统 进 行 标 定, 即 通 过 靶 板 给 出 的 标 尺 长 度, 计 算 出 每 个 像 素 实 际 表 示 的 密 位 值 计 算 机 计 算 数 据 时, 是 将 靶 板 中 心 ( 点 靶 ) 定 为 参 考 点, 红 外 热 像 仪 内 部 分 划 线 中 心 定 为 准 星 模 板, 由 计 算 机 读 出 红 外 热 像 仪 检 测 时, 探 测 到 的 参 考 点 的 坐 标 值 ( 即 像 素 值 ), 再 分 别 算 出 参 考 点 相 对 于 准 星 模 板 移 动 了 多 少 像 素 根 据 标 定 时 算 出 的 每 个 像 素 实 际 表 示 的 密 位 值, 即 可 计 算 出 水 平 偏 差 量 和 垂 直 偏 差 量 的 密 位 值 该 方 法 不 仅 可 提 高 红 外 热 像 仪 零 位 的 检 测 精 度, 还 能 为 红 外 热 像 仪 调 校 提 供 准 确 的 参 考 数 据 2 平 行 光 管 的 光 轴 一 致 性 调 校 分 析 平 行 光 管 是 光 学 实 验 及 计 量 检 测 的 重 要 设 备, 是 一 种 高 精 度 测 试 仪 器, 它 可 以 测 量 微 小 角 度 位 移 及 平 面 的 微 小 起 伏, 是 广 泛 应 用 于 目 前 工 厂 和 实 验 室 的 测 试 仪 器 之 一 ; 同 时, 它 也 是 照 相 物 镜, 望 远 物 镜 和 红 外 热 像 仪 等 成 像 光 学 系 统 的 调 校 和 像 质 检 验 不 可 缺 少 的 测 量 基 准 在 检 测 中, 高 精 度 平 行 光 管 对 保 证 质 量 是 至 关 重 要 的 2.1 平 行 光 管 系 统 构 成 平 行 光 管 的 光 轴 一 致 性 调 校 系 统 包 括 可 见 光 模 块 分 光 镜 CCD 相 机 平 行 光 管 光 学 系 统 和 安 装 平 台 组 成, 如 图 1 所 示 1) 可 见 光 模 块 图 1 光 轴 一 致 性 结 构 光 模 块 包 括 卤 素 灯, 通 过 DCN 100 S 电 源 控 制 器 提 供 电 源 光 模 块 固 定 在 DCN 100 S 前 部 位 置, 在 调 校 过 程 中 为 光 轴 调 校 提 供 一 个 测 试 光 源 2) 分 光 镜 分 光 镜 模 块 由 薄 膜 分 光 镜 装 配 而 成 进 行 调 校 时, 装 置 在 测 试 靶 标 前 方 薄 的 分 光 镜 是 容 易 破 损 和 容 易 落 灰 污 染 表 面 使 用 后, 分 光 镜 需 要 保 存 在 保 护 盒 里 即 使 包 裹 白 布, 也 不 要 用 手 接 触 薄 镜 面 3) CCD 相 机 CCD 相 机 固 定 在 靶 轮 的 机 械 支 撑 座 上 它 由 DCN 100 S 电 源 控 制 器 提 供 电 源 它 将 获 取 视 频 信 号 ( 为 CCIR 标 准 ) 输 出 到 热 成 像 测 试 台 4) 安 装 平 台 安 装 平 台 固 定 在 气 垫 平 台 上, 作 为 热 像 仪 检 测 的 安 装 平 台 2.2 光 轴 一 致 性 调 校 过 程 由 离 轴 光 学 系 统 组 成 的 平 行 光 管 固 定 在 一 个 气 垫 平 台 上, 在 固 定 之 前 首 先 要 对 气 垫 平 台 进 行 调 校, 保 证 平 台 的 平 面 与 水 平 面 平 行 图 1 中 靶 标 在 离 轴 抛 物 面 反 射 镜 的 焦 点 处, 可 见 光 透 过 点 靶, 靶 标 发 射 出 的 光 线 先 经 过 一 个 与 水 平 轴 成 的 分 光 镜, 射 到 一 个 与 水 平 轴 成 4 5 的 平 面 反 射 镜, 再 入 射 到 离 轴 抛 物 面 反 射 镜 上, 则 出 射 光 为 平 行 光 在 平 行 光 管 前 面 有 一 个 平 台, 用 于 固 定 待 检 测 的 红 外 热 像 仪 光 电 产 品 与 资 讯

33 TEST & REVIEW 测 试 与 心 得 31 图 2 返 回 光 线 在 CCD 相 机 上 成 像 示 意 图 图 3 俯 仰 角 和 方 向 角 微 调 手 轮 示 意 图 图 4 返 回 光 线 重 合 示 意 图 将 光 轴 调 试 工 装 板 安 装 在 平 台 上, 将 反 射 玻 璃 放 置 在 工 装 板 固 定 位 置 启 动 DCN 100 S 控 制 电 源, 将 有 可 见 光 模 块 发 出 的 平 行 光 光 线 经 过 反 射 玻 璃 的 反 射 后, 原 路 折 回 经 过 分 光 镜 时, 一 束 光 线 将 被 折 射 到 CCD 相 机 上, 进 而 获 得 反 射 光 线 的 成 像 分 光 镜 到 CCD 相 机 焦 面 的 光 程 和 分 光 镜 到 靶 点 光 程 相 等, 这 就 是 说,CCD 相 机 的 焦 面 也 处 于 抛 物 面 反 射 镜 焦 点 上 因 此, 反 射 到 CCD 相 机 焦 面 的 光 线 在 显 示 器 上 成 像 是 一 个 带 红 色 十 字 光 标 的 光 斑, 如 图 2 所 示 图 中 黄 色 的 十 字 光 标 表 示 CCD 相 机 的 中 心 位 置 反 射 光 的 十 字 光 标 与 CCD 相 机 焦 面 中 心 的 十 字 光 标 存 在 一 个 相 对 的 位 移, 表 明 现 在 安 装 平 台 作 为 安 装 基 准 面 的 情 况, 其 光 轴 没 有 和 平 行 光 管 的 光 轴 平 行, 在 俯 仰 角 和 方 位 角 方 向 都 存 在 一 个 微 小 的 夹 角 调 节 平 行 光 管 后 部 的 俯 仰 角 和 方 位 角 方 向 微 调 手 轮, 如 图 3 所 示, 使 返 回 光 线 光 斑 的 十 字 光 标 与 CCD 相 机 焦 面 中 心 十 字 光 标 重 合 从 而 达 到 安 装 基 准 面 和 平 行 管 光 轴 的 平 行, 如 图 4 所 示 保 证 能 够 准 确 地 测 量 出 待 检 红 外 热 像 仪 光 轴 与 外 部 连 接 设 备 机 械 轴 的 偏 离 程 度 3 安 装 基 准 面 建 立 通 过 对 一 致 性 调 校 的 介 绍, 可 以 看 出 安 装 平 台, 平 行 光 管 和 靶 标 组 成 了 一 个 完 整 的 系 统 由 于 在 调 试 过 程 中, 反 射 玻 璃 是 以 安 装 平 台 的 平 面 作 为 调 试 的 基 准 面, 于 是 安 装 平 台 的 平 面 就 成 为 了 一 个 标 准 安 装 测 试 的 基 准 面, 即 安 装 基 准 面 当 热 像 仪 固 定 在 安 装 平 台, 并 以 平 台 平 面 作 为 基 准 面 进 行 测 试 时, 即 认 定 热 像 仪 进 行 安 装 基 准 面 的 测 试 在 测 试 过 程 中, 待 测 红 外 热 像 仪 的 光 学 系 统 的 光 轴 与 热 像 仪 机 械 轴 平 行 时, 则 在 安 装 基 准 面 的 测 试 中, 偏 移 量 就 为 零 假 如 待 测 红 外 热 像 仪 与 平 台 接 触 后, 不 能 获 得 较 小 的 偏 移 量, 说 明 红 外 热 像 仪 光 轴 调 校 不 合 格 中 国 光 学 期 刊 网

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35 光 谱 分 析 仪 FTE-8000 光 谱 分 析 仪 T TI 公 司 引 入 下 一 代 手 持 迷 你 型 光 谱 分 析 仪 该 产 品 是 当 前 市 场 上 最 坚 固 的 和 集 成 了 多 种 特 性 的 最 经 济 的 迷 你 型 光 谱 分 析 仪 操 作 简 单, 适 合 野 外 和 实 验 室 使 用 迷 你 型 光 谱 分 析 仪 可 用 在 ITU 标 准 指 定 波 长 达 88 信 道, 提 供 50G 或 100G 的 信 道 间 隔, 每 秒 2 次 的 全 屏 扫 描 该 产 品 提 供 优 良 的 特 性, 如 均 衡 DWDM 信 道 的 功 率 倾 斜 和 调 节 EDFA 增 益 平 坦 的 增 益 倾 斜 具 有 一 键 测 试 特 性, 一 个 可 选 择 缩 放 限 制 和 阈 值, FTE-8000 在 信 道 测 试 中 使 得 归 零 容 易 可 灵 活 地 选 择 波 长 或 频 率 和 信 道 数, 在 4 英 寸 高 亮 度 色 LCD 中 显 示 信 息 此 外, 它 允 许 使 用 者 设 定 Pass/ Fail 阈 值 和 能 够 存 储 1000 次 测 试 数 据 通 过 USB 电 脑 接 口 或 USB 闪 存 接 口 下 载, 包 括 用 已 注 册 的 软 件 快 速 容 易 地 进 行 文 件 管 理 机 载 帮 助 系 统 通 过 协 助 操 作 和 参 数 设 定 指 引 新 使 用 者 使 用 机 器 它 有 坚 固 的 金 属 外 壳, 外 嵌 一 个 橡 胶 保 护 套 该 产 品 由 瞬 渺 光 电 技 术 有 限 公 司 代 理, 详 情 可 访 问 : A2 Technologies 系 列 便 携 式 油 液 监 测 傅 里 叶 红 外 光 谱 仪 PRODUCT NEWS 8) 界 面 直 观 友 好 的 在 用 油 分 析 软 件, 功 能 强 大, 易 于 操 作 详 情 可 访 问 : EXOSCAN 手 持 式 傅 里 叶 红 外 光 谱 仪 EXOSCAN 主 要 用 于 对 各 种 金 属 材 料 复 合 材 料 涂 料 漆 料 的 性 能 和 构 成 进 行 现 场 快 速 分 析, 使 用 EXOSCAN 可 以 快 速 检 测 主 要 特 点 : 1) 设 计 坚 固 紧 凑, 具 有 极 强 的 抗 振 和 防 水 能 力, 可 在 任 何 恶 劣 环 境 下 使 用 其 分 析 能 力 与 传 统 实 验 室 FTIR 光 谱 仪 相 当 或 更 好 2) 可 更 换 的 ATR 或 外 反 射 进 样 组 件, 可 分 析 各 种 固 体 液 体 及 乳 状 样 品 ; 3) 以 PDA 掌 上 电 脑 为 基 础 的 控 制 面 板, 可 支 持 测 试 数 据 无 线 上 传 或 下 载 到 台 式 或 笔 记 本 电 脑 上 ; 4) 内 置 有 可 充 电 锂 离 子 电 池, 可 支 持 仪 器 在 现 场 连 续 工 作 3 小 时 以 上 ; 5) 软 件 可 以 提 供 不 同 层 次 的 报 告, 以 满 足 不 同 级 别 用 户 ( 从 普 通 操 作 者 到 高 级 管 理 人 员 ) 的 使 用 需 求 ; 6) 在 加 装 特 制 固 定 支 架 后 即 可 作 为 实 验 室 用 FTIR 光 谱 仪 详 情 可 访 问 : TruDefender FT 便 携 式 红 外 分 析 仪 产 品 资 讯 33 主 要 特 点 : 1) 符 合 ASTM E2412 红 外 光 谱 法 在 用 油 监 测 标 准 ; 2) 是 目 前 全 世 界 重 量 最 轻, 体 积 最 小 的 傅 里 叶 转 换 红 外 光 谱 仪 ; 3) 分 析 速 度 快,2 分 钟 即 可 得 所 有 参 数 的 测 试 结 果 ; 4) 仪 器 设 计 坚 固 紧 凑, 可 以 适 应 各 种 恶 劣 应 用 环 境 ; 5) 测 试 精 度 与 重 复 性 完 全 达 到 或 超 过 实 验 室 红 外 光 谱 仪 的 水 平 ; 6) 专 利 的 DTRANTM 钻 石 透 射 池 进 样 技 术 为 用 户 提 供 了 前 所 未 有 的 易 用 性 ; 7) 无 需 试 剂, 无 需 样 品 制 备, 无 需 日 常 标 定 ; 美 国 Ahura 科 技 公 司 发 明 TruDefender FT 携 式 红 外 分 析 仪 把 一 个 红 外 线 频 谱 仪 塞 进 一 个 高 低 不 平 但 紧 凑 比 一 个 PDA 大 不 了 多 少 的 设 备 里 这 种 真 卫 士 红 外 频 谱 仪 (TruDefender FT) 是 作 为 一 种 安 全 设 备 设 计 的, 它 主 要 用 于 监 测 可 疑 的 未 知 材 料, 例 如 可 能 的 爆 炸 物 使 用 该 设 备 不 需 要 任 何 化 学 专 门 知 识, 它 事 先 安 装 了 一 个 参 考 频 谱 库, 由 此 可 以 告 诉 使 用 者 什 么 时 候 达 到 了 相 匹 配 的 值 这 种 红 外 频 谱 设 备 设 计 用 做 该 公 司 现 有 的 手 持 拉 曼 频 谱 仪 的 补 充 详 情 可 访 问 : 中 国 光 学 期 刊 网