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千人计划专家梁红艳带领激光清洗机创业团队落户温州

  上周五,天津大学博导、国家“千人计划”专家梁红艳教授作为“激光清洗机”创业项目团队首席科学家亮相浙南科技城“千人计划”创新创业项目评审会,依托该项目在我市高新区注册成立“浙江沃飞光电科技有限公司”。市科技局负责人表示,“激光清洗机”项目是落户我市首个激光清洗产业项目,填补我市国家激光与光电产业集群建设在激光清洗产业领域的空白。


  激光与光电产业作为我国七大战略性新兴产业的基础性产业,是典型的技术与资金密集型行业。目前我市汇聚了300多家激光切割、焊接、打孔等激光与光电及相关应用企业。去年,温州国家激光与光电产业集群通过科技部首批创新型产业集群试点现场验收。


“温州作为国家激光与光电产业集群,打造了优渥的激光产业项目创业环境。”梁红艳道出了来温创业的缘由,她说,与国内其他激光产业重镇比较,温州营商环境好、激光产业链较为完善、产业与资本对接活跃。


“长三角、海峡西岸经济区等沿海区域工业发达,是激光清洗应用的重要市场,落子温州从区位上来说非常适合。”该项目负责人、公司创始人周保充告诉记者。项目创始团队来自中国工程物理研究院激光聚变研究中心,在温州从事文物激光清洗机、工业激光清洗机及激光洗牙机研发、生产加工与销售,“激光清洗产业领域一片待开发的‘蓝海’,目前国内激光清洗产品与相关应用企业还不是很多。”

据介绍,该团队研发生产的文物激光清洗机和工业激光清洗机已成功应用于文物、模具、装备、电子工业、精密机械等领域的清洗与翻新。与传统清洗方法(化学、超声波、喷砂、干冰等)相比,激光清洗具有无研磨、非接触、无热效应等特点,产品具有绿色环保、无损微损、在线清洗、方便灵活、精细精准、运行成本低等特点。


“根据我研究的纳米光学,开发更适合市场需求的激光清洗机。” 梁红艳介绍说,目前大多国产激光清洗机,采用100W以内低功率激光器,效率和效果都不理想。他们成功研制具有自主知识产权平均功率200W的高功率激光清洗机,技术指标达到国际先进水平,产品性能稳定; 团队现已着手突破500W、1000W,2000W高功率产品研发,在工业激光清洗机中处于国际领先水平。


“引进一名‘千人计划’高端人才,意味着可以带来一个创新团队、催生一个新兴产业、培育一个经济增长点。”市科技局负责人介绍说,激光与光电产业是我市建设国家自创区重点发展的新兴产业,希望“激光清洗机”项目的落户推动我市国家激光与光电产业集群更好的发展。


发布时间 : 2018-05-24

激光近视手术安全吗 该注意什么

近视不仅影响生活也影响工作。面对近视带来的各种烦恼,越来越多的人想通过激光近视手术矫正近视眼,但同时也有一部分患者迟疑不决,担心近视手术的安全性,怕留下后遗症等。那么激光近视手术是否安全可靠?想用激光手术治疗近视眼该注意些什么?针对大家所关心的问题,近日,记者专门采访了衡水爱尔眼科医院屈光中心主任贾艳青。

做激光近视手术会不会伤到眼睛

不管哪一种角膜屈光手术,手术原理都是改变基质层的厚度,使角膜屈光力改变。这个时候很多人就会疑惑,角膜基质层被切削了,那么眼睛会不会受伤?

“其实患者的担心是多余的,对于近视手术的安全性,我们有严格、科学的评价标准,并且手术采用的是一种冷激光,且是一种眼表手术,没有穿透性,不会伤及眼部其它组织,其能量集中,不产生热量伤及周边细胞,再加上激光手术设备有先进的定位和跟踪系统,安全可靠。”贾艳青告诉记者,虽然激光近视手术会切削角膜基质层,但医生会在术前对患者进行检查,若患者的角膜基质层太薄,或者有其他不利于手术的情况,都会劝他放弃或改为其它手术方式。

爱尔眼科医院耗资数千万购进的德国鹰视飞秒激光近视手术平台,精准、快速、安全。做一个角膜瓣仅需6秒的时间,每治疗一百度近视大概需要1.4秒,治疗700~800度也不会超过20秒。患者通常在治疗第二天做完专业检查后,就可以正常上班或上学。当然,手术当天,部分患者会出现一些轻度不适反应,如异物感(好像有小沙粒的感觉)、畏光流泪、眼酸眼胀等,一般持续3至4个小时逐渐好转,次日不适症状消失。术后患者只要注重爱眼护眼,一般就不会再出现近视。

手术会引发老花眼吗

贾艳青介绍,近视眼手术相当于利用激光在角膜上(角膜就是我们俗称的黑眼仁前面的一层膜)雕刻了一个真正隐形的眼镜,使物像重新投射在视网膜上,达到视物清晰的目的。但是老花眼的形成并不是因为角膜的改变,而是随着年龄的增长导致眼内部晶状体老化,弹性降低,是一种与年龄密切相关的眼部老化的症状。前者属屈光不正,后者属衰老现象,是两个截然不同的概念,所以手术不会导致老花眼的提前,更不会造成花眼的产生。

一般来说从40岁人晶体的调节能力开始下降,发生老花眼。随着年龄增长逐渐加重,所以近视眼患者同样会发生老花眼,并且老花眼后需要佩戴“双光眼镜”或两副眼镜(视远、视近分别用不同度数的眼镜),更为不便。

影响以后做白内障手术吗

网上有朋友说,做了近视手术,以后就不能做白内障手术。果真是这样吗?

贾艳青介绍,近视激光手术的区域是眼球角膜的中央区域,而白内障手术是在眼球的角巩膜边缘做2-3毫米的切口进入眼内,摘除眼球内混浊的晶状体,装入人工晶状体。植入人工晶体的度数和眼球当时的状态有关,如果眼球近视,则按正常眼睛的晶体度数减去近视度数之后,得出植入人工晶体的度数。如果眼球没有近视,就植入和正常眼睛一样度数的人工晶体即可,因此不会影响手术效果。

做激光近视手术该注意些什么

贾艳青说,做飞秒激光近视手术最佳年龄是18周岁至45周岁,当然不在这个年龄范围内的患者,通过医生的检查评估,好多也可以做。治疗时患者一般还应该注意以下事项。

一是近视度数。一般来说600度以上属于高度近视,相应激光手术之下,恢复的速度没有度数低的快。

二是在做激光近视手术前1周,不要佩戴隐形眼镜。因为隐形眼镜在一定程度上对眼角膜是有磨损的。

三是术前检查。需要确定是否有高眼压和青光眼以及眼角膜是否受损、是否有眼底疾病以及影响眼睛做激光手术的其他因素,确保可以安全进行激光近视手术。

四是刚进行完激光手术需要确定无不良反应之后,才可以离开医院,而且隔天还需要进行复查,眼部用药情况需要遵循医嘱。

五是激光手术之后一段时间尽量减少强光、辐射以及对着电脑、看书的时间,确保眼睛有足够的睡眠和休息。

六是眼睛正常之后,要注意眼部的保养,以及眼角膜的维护,要规范、科学用眼,才能保持眼部的健康。

(来源:衡水晚报)


发布时间 : 2018-05-23

镭神智能发布国产激光雷达专用“核芯”

2018年5月18日,国内激光雷达标杆企业镭神智能正式对外宣布,镭神首款用于激光雷达接收端的16通道集成放大器芯片研发成功,经专业测试完美满足设计指标的技术要求,可用于单线、4线、8线、16线、32线、48线、64线及MEMS固态、OPA相控阵固态激光雷达中。

这将是国内外首创的16通道集成放大器芯片,实行量产后该枚拥有自主知识产权的芯片将会使TOF激光雷达成本降低3成。同时该款芯片的研发成功,大幅度缩短中外在激光雷达专用核心芯片之间的技术差距!

同日,镭神智能在嘉善的工厂正式落成开业,此处位于嘉善归谷15000平米的生产厂房已投入了近百条自动化及半自动化产线,将全面量产镭神4线、8线、16线、32线及48线激光雷达。

这将大幅度提升多线激光雷达产品产能,大面积解决全球激光雷达市场需求供需失衡、价格昂贵以及供货周期漫长等问题。

随着自动驾驶行业的的发展,车用激光雷达的市场在国内外逐渐打开,在传统机器人激光雷达市场占有一席之地的镭神智能,于2017年开始了车用激光雷达的研发,短时间内就研发成功了C1系列的车用激光雷达,以及CX系列多线激光雷达。

目前镭神智能正在加紧研发固态激光雷达,预计年中就会推出3D FLASH 和MEMS固态激光雷达。

选择合适的时间点切入车用激光雷达,一直是镭神智能创始人/董事长胡小波看重的,胡小波此前告诉《高工智能汽车》,公司已经积累了激光雷达的基础核心技术,自动驾驶是一个长远的发展过程,选择在2017年才进入车用激光雷达市场,是一个合适的时间点。

镭神智能于2017年年底完成融资,并迅速推出多线束激光雷达,研发固态激光雷达,在他看来是踩对了时间点。

始于机械,终于固态

针对车用市场,镭神目前已经研发了两个系列的产品:C1系列和CX系列激光雷达。其中C1系列是TOF车用激光雷达,采用TOF(Time of Fight)原理设计,对周边环境进行360°二维扫描探测。

该系列激光雷达根据探测距离的不同分为多个型号。此系列产品主要应用在汽车辅助驾驶(ADAS)、无人驾驶,配合镭神智能汽车辅助驾驶软件使用,可实现车辆前向间距预警、车辆双侧间距预警、车辆转向盲区预警、车辆车道偏离预警等功能。

产品依据车规等级标准制造,IP防护等级高,可根据场景及用户需求的不同进行定制。分不同型号,产品的测量量程覆盖10m~200m的范围。雷达误差小,全程数据误差在±3cm以内,其中70%的数据误差在±1cm以内,95%的数据误差在±2cm以内。角度分辨率为0.18 ° ,可根据用户需求定制。

CX 系列多线激光雷达能够对周围环境进三维扫描探测。该系列激光雷达按扫描线数分4线、8线、16线、32线、48线。此系列产品应用广泛,可应用亍汽车辅劣驾驶(ADAS)、无人驾驶、工业自动化、安防、地图测绘、灾害检测、科研等领域。

CX系列是传统的机械式激光雷达,目前在业内已经有多家公司在做。但由于本身机械构造复杂,价格昂贵,难以满足车规要求,因此无论OEM还是雷达厂商,都将车用量产激光雷达的注意力放到了固态激光雷达之上。

因此在追求机械式旋转激光雷达的线束方面,镭神智能并没有盲从潮流,而是定在了48线的上限。

胡小波表示,自动驾驶使用的机械式激光雷达,48线已经可以满足要求,盲目跟风追求过高线束并无太大实际意义。虽然机械式激光雷达有其优劣特性,但他认为未来在固态雷达技术没有成熟之前,低线束激光雷达在限定场景下,还是有一定的市场。

全套自动驾驶解决方案

针对自动驾驶和ADAS,镭神智能提供了不同的解决方案。

镭神智能的ADAS方案,是基于单线激光雷达实时输出数据与视觉算法交互并行的运算方式,当车辆因驾驶员疏忽,疲劳等原因无意识偏离车道、离前车距离过近,侧方有车辆近距离超车时,系统能够自动发出警告,直至驾驶员纠正行驶方向或主动控制安全距离。具体应用包括车辆轮廓及车型检测、铁路线路异物入侵检测等。

镭神的自动驾驶方案,采用了多传感器融合的方式,除了激光雷达以外,还适配了单目相机、双目相机,以及毫米波雷达。

通过多传感器对周围的道路环境进行检测,可实现传感器功能的互补;通过数据融合算法处理提取出道路的车道线信息、障碍物属性以及障碍物运行状态信息,综合分析给出预警信息提醒驾驶员对车辆做出相应的控制,保证车辆安全行驶。

镭神针对自动驾驶的应用,包括单线激光雷达加摄像头的道路实测,基于多线激光雷达的道路环境重构、基于多传感器融合的行人检测、道路检测。

建厂扩能,普及激光雷达

激光雷达可以大幅提高测量精度,在构建高精地图,探测障碍物方面拥有不可替代的优势。但从2004年上车以来,激光雷达一直没有大规模普及应用,核心问题就是价格高昂。

放眼全球,急速攀升的市场需求量和超低的供应量严重制约了激光雷达的产业突破。

以美国激光雷达厂商Velodyne为例:自2016年开始扩建工厂并企望量产,但迄今为止鉴于激光雷达生产高度依赖手工装配,生产难度大,面对激光雷达需求市场的爆发性增长,Velodyne的缺货问题并没有得到缓解。

在公开市场上,线下渠道商甚至对其多线激光雷达的价格采取了加价销售策略。激光雷达量产能力成为了产业突破的最大瓶颈。

同时由于精密的复杂结构,激光雷达的量产实现难度大,国内外激光雷达企业很少选择自建产线而选择交由代工厂代工,造成了激光雷达量产良品率低下,成本高昂的局面。

而为了打破这一局面,镭神选择了自研自建自动化产线。选择自建产线的做法,是少有人走的路,因为自建产线意味着负担更多的成本。

但是胡小波认为激光雷达是硬件、软件、算法等综合性的产品。在制作的过程当中涉及很多诀窍,如果单纯交付给代工厂负责,相互之间的配合很困难。自建工厂在很大的程度上保证了量产良品率,同时把控生产成本,解决激光雷达产品价格高昂等问题。

镭神嘉善工厂的开业,将大大补充目前镭神多线激光雷达产能,解决全球多线激光雷达产能不足及价格高昂等问题。

目前,镭神位于深圳的3000平方米生产厂房内,TOF单线激光雷达产能达700台/天;三角法激光雷达则达1000台/天。产品已广泛应用于机器人自主导航、AGV防撞预警、无人驾驶、辅助驾驶、工业自动化、智能安防以及测绘等领域。

得益于高效的产能保证,三角法激光雷达以及TOF单线和16线激光雷达的成本下降,客户从而得以最优的性价比用上激光雷达,大大降低了采购成本。

激光雷达也有芯之痛

相较其他激光雷达厂家,镭神智能走在行业前端的背后除了资深的光学器件研发能力,还有强大的核“心”芯片开发能力。

目前,镭神是国内唯一一家自主研发出激光雷达集成电路芯片的企业。继镭神于2017年底实现了激光雷达接收端芯片的流片,此次518镭神嘉善工厂开业,胡小波还重磅发布了国内首创多线及固态激光雷达核心芯片。

这款ASIC封装芯片比指甲盖还小,镭神智能技术总监郭丰收表示,采用SIP系统级封装的芯片的处理能力最高支持160线的激光雷达产品。

此款芯片与传统激光雷达芯片最大的不同是集成了接收模拟信号处理的多种功能和配置控制,支持多种TOF激光雷达的设计应用。

此前,激光雷达的接收模拟信号处理大都采用多个分立元器件设计,镭神智能将高频高带宽模拟晶体管、多级增益可配置低噪声放大器、多路开关选择器和功率控制单元等集成到比指甲盖还小的芯片中,用单颗芯片就可以实现多线束激光雷达模拟接收处理,不仅极大的缩小激光雷达信号处理电路的体积,而且有效降低了模拟接收处理和整机的功耗。

据悉,国内激光雷达信号处理所需的集成电路等核心元器件目前主要依赖进口,这在一定程度上抬高了激光雷达的生产成本。

这款新的集成芯片批量供应以后,将把激光雷达的量产成本牢牢控制,仅用原先5%-10%的价格实现此前相同的功能。

国内芯片产业一直比较薄弱,各行各业都有所体现,尤其是在高科技领域。拥有自主知识产权的芯片,不仅可以保证供货量,同时成本也会得到大幅度降低。

镭神在激光雷达领域驰骋多年,对此深有体会,因此才下决心攻坚芯片难题,为未来车用激光雷达的大规模应用铺平道路。


发布时间 : 2018-05-21

除了无人驾驶,激光雷达还应用在哪些领域?

雷达对很多人而言并不陌生,但激光雷达可能听到得不多,近年随着谷歌、特斯拉等无人驾驶技术的曝光,激光雷达也广受关注。

除了无人驾驶,激光雷达还应用在哪些领域?

激光雷达,即光探测与测量,是一种集激光,全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)三种技术于一身的系统,用于获得数据并生成精确的DEM(数字高程模型)。从工作原理上讲,与微波雷达没有根本的区别,但相对于微波雷达,具有分辨率高、隐蔽性好、抗有源干扰能力强、低空探测性能好、体积小质量轻等特点。

随着激光技术的不断发展与普及,激光雷达的应用领域也越来越多,无人驾驶汽车、无人驾驶飞机、3D打印、VR/AR等领域都可以看到它的身影。

无人驾驶汽车

除了无人驾驶,激光雷达还应用在哪些领域?

激光雷达在无人驾驶汽车上的应用已经不是什么新闻了,激光雷达又被称为无人驾驶的眼睛。无人驾驶是近几年非常热门一门技术,目前,无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境,自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。

激光雷达是怎么帮汽车识别路口与方向呢?激光雷达使用的技术是飞行时间,就是根据激光遇到障碍物后的折返时间,计算目标与自己的相对距离。激光光束可以准确测量视场中物体轮廓边沿与设备间的相对距离,这些轮廓信息组成所谓的点云并绘制出3D环境地图,精度可达到厘米级别,从而提高测量精度。

无人驾驶飞机

除了无人驾驶,激光雷达还应用在哪些领域?

无人驾驶技术可不只是在汽车上大有用途,未来无人驾驶飞机也会出现,这听起来是不是很酷炫!它是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。机上无驾驶舱,但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备,对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空,也可由母机带到空中投放飞行。

而在无人驾驶飞机上,车载雷达也至关重要。机载激光雷达是一种安装在飞机上的机载激光探测和测距系统,可以量测地面物体的三维坐标。早在上世纪七十年代,由美国航天局研发,LIDAR测绘技术空载激光扫瞄技术开始了发展,并且速度飞快,约在1995年开始商业化。

3D打印

除了无人驾驶,激光雷达还应用在哪些领域?

近年来,3D打印备受关注,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印作为前沿性、先导性的智能制造技术,将引领传统生产方式和生产工艺的变革,有望成为推动新一轮工业革命的源动力。

在3D打印里面,也有用到激光雷达的地方,如最近很火的Printoptical3D打印技术本质上是一种“从CAD设计到光学部件”的一站式技术,其打印出来的光学部件不需要进行像抛光、研磨和着色这样的后处理。这种技术主要基于成熟的宽幅工业喷墨打印设备,通过紫外线固化的透明聚合物液滴喷射出来,然后被集成在打印头上的强紫外线灯固化,最终可以形成各种各样的几何形状,激光雷达在这里面扮演者测量、监控等角色。

VR/AR

除了无人驾驶,激光雷达还应用在哪些领域?

VR/AR也是最近几年火起来的,市场前景可观。VR一体机、智能眼镜等产品已经面市,AR眼镜、AR头显的应用也是非常之广。

在用到AR头显进行的游戏中,运用的空间感知定位技术里面会用到激光雷达和许多配套的光学传感器,通过SLAM技术(即时定位与地图构建),精准定位自己在三维空间中的位置,增强在游戏中的真实体验感。

智慧交通

除了无人驾驶,激光雷达还应用在哪些领域?

随着大城市人口的不断增长,城市的交通也变得更加拥挤,这要求未来的交通更“智慧”。物联网、传感器、人工智能的快速发展让这些变成现实。信息技术、传感技术、通信技术等多种技术在交通领域广泛的应用。

激光雷达在很多地方都有用武之地,例如在毫米波雷达能精确地检测车道级和毫秒级的数据,这种检测是微观的,同时也是实时和准确的,可以用于信号灯控制机即时感应控制、自适应控制和绿波带控制,也是未来实现车联网车路协同的基础。

海洋探索和渔业资源监测

除了无人驾驶,激光雷达还应用在哪些领域?

近年来,环境问题广受大家关注,而对海洋环境的保护已成共识,海洋激光雷达作为一种先进的海洋探索与监测手段,已经成为主流。

激光雷达与海洋生物相关的应用主要体现在渔业资源调查和海洋生态环境监测两方面。前者常采用蓝绿脉冲光作为激发光源,通过对激光回波信号的识别提取以获得鱼群分布区域和密度信息,结合偏振特征分析可对鱼群种类进行识别;后者常采用海洋激光荧光雷达,通过对激光诱导目标物发射的荧光等光谱信号的探测分析以获得海洋浮游生物及叶绿素等物质的种类和浓度分布信息。

总结:激光雷达作为一项新的技术,除了上述领域,未来仍有更多的空间可拓展,不同的场景要求也不一样,对激光雷达而言,它的有点明显,缺点也有,比如受天气因素影响大、空间搜索范围窄等。就目前而言,激光雷达在无人驾驶上的运用仍有上升空间,随着技术的成熟,未来市场可期。


发布时间 : 2018-05-14

激光雷达昏聩,让自动驾驶很纠结

 人靠眼睛看路,无人车也是。激光雷达就是无人车的“眼睛”。

  伴随自动驾驶的落地,原来主要用于三维扫描的激光雷达,成为自动驾驶汽车的必备,甚至决定着自动驾驶行业的进化水平。但在这个切中行业要害的领域,国货几乎没有话语权。

  激光雷达不可取代

  激光雷达是个传感器,自带光源,主动发出激光,感知周围环境,像蝙蝠通过超声波定位一样。

  按照自动驾驶L1—L5的等级划分,L3及以下属辅助驾驶或低级别自动驾驶,L4、L5才算得上高级别自动驾驶甚至无人驾驶。目前的自动驾驶都处于L3以下阶段,毫米波雷达甚至摄像头都能够满足汽车的视觉需求,特斯拉就应用了前者。但要想发展到高级别自动驾驶阶段,受测距、分辨率、精度、信息全面性的影响,激光雷达不可替代。

  激光雷达可以精准测距:通过获取激光打在物体上并返回接收器的时间,乘以光速即可获得。由于打出的每一束光都带有相对位置信息,激光雷达可以利用算法实时生成汽车周围环境的高清数字地图,进行目标跟踪和识别。国内主流激光雷达企业北科天绘总经理张智武向科技日报记者介绍,激光雷达的扫描精度高、没有畸变,毫米波雷达只知道前方有障碍物,并不能准确描述大小和形状。

  激光数据是矢量数据,计算机可以分类、提取、处理,自动辨别车道线、挡车柱、交通标识牌、树木等,这也是其他传感器做不到的。

  激光雷达常以线数区分,并通常设计为2的指数级,如4线、8线、16线、32线、64线及问世不久的128线顶级测试产品。线数是指激光发射光源数,16线产品有16个光源,以此类推。目前能上路的自动驾驶汽车中,凡涉及激光雷达者,使用的几乎都是美国Velodyne的产品。这家公司成立于1983年,位于硅谷,其激光雷达产品是行业标配,占八成以上市场份额。

  “芯片化”才能瘦身降价

  线数决定激光雷达的分辨率。激光雷达以旋转扫描的方式工作,一个光源扫一圈,得到一条360度的水平环形视线,这也是为什么无人车顶的“大花盆”都要不停旋转。光源越多,视线越密集,实时地图的分辨率越高。张智武以素描类比:素描由线条构成,线条越密,画越清晰。

  最早的国产16线产品于2016年推出,目前最高40线。

  制造多线数激光雷达,国内厂商普遍面临工艺繁琐的问题。以传统方式增加激光雷达线数就像拼接越来越宽的暖气片,造成产品体积成倍放大,同时极大增加量产难度。据激光雷达企业饮冰科技CEO金元浩介绍:“现有工艺条件下,提高线数需要增加印制电路板的数量,激光雷达的体积也会随之大幅增加。尺度和集成度必须兼顾。”

  国外厂商之所以能做出64甚至128线的激光雷达,内部元件的芯片化起到决定作用:缩减激光雷达的体积、减少散热、有助于量产。

  这需要容量大、传输速度快、信息处理高效的专用芯片。目前国内激光雷达企业一般购买德国osram发射器。对此,国内智能汽车研究专家黄武陵强调“核心芯片,尤其是发射器和探测器,国产化程度、抗干扰等方面需要提高”。

  不同于手机芯片,接收芯片不追求单位面积晶体管数量最多,但对分辨率有更高要求。原来需求少,一年几万片,这两年风口突然转向高分辨率的高质量传感器,接收芯片生产工艺不成熟,技术能力不足。“激光信号的接收对集成度要求很高,原来做1×1的单点传感器,现在汽车对分辨率要求高,要1064×768。”金元浩说。按自主工艺生产这个分辨率的产品,与半块汽车前挡风玻璃大小相当,用起来不现实。因此,国货正在从分辨率没那么高的芯片起步追赶。

  自主研发 备战量产市场

  国内有研究所、激光雷达厂商正在自主研发发射芯片和接收芯片,但都处在初级阶段,产品尚未定型。“车载激光雷达是小众行业,近几年随着国内L2级自动驾驶的发展才有市场,行业技术储备不够,人力投入不足。”金元浩说。他所在的公司就在做16线激光雷达的发射芯片,但也是用低价产品抢占市场份额。

  线数相同,不同产品的效果也不尽相同。据金元浩介绍,精度、稳定性、分辨率等参数与主流产品还有差异。尤其国产激光雷达的稳定性相对不足,汽车行业又对安全性要求极高,测试时间长,本来不大的市场,更难觅国货踪迹。

  激光雷达贵,一在必需,二在紧俏。这是一个完全意义上的卖方市场。Velodyne 16线产品年初价格减半后仍达4000美元,百度智能车搭载的64线产品(也是目前市场适用的最高级)约8万美元,比一般汽车都贵。价格是无人车量产和商业化的拦路虎。

  正因如此,国产激光雷达才要攻关。据张智武介绍,北科天绘的16线产品去年卖价5万元人民币,今年不到3万元,和Velodyne 16线的折扣相当,“一旦做出来,售价就腰斩”。议价空间之外,自动驾驶一旦从测试走到量产,激光雷达市场巨大,国货不能拱手让人。

  新的技术方案也在出现,“激光雷达正往固态化方向发展,国内厂商需要抓住新的方向,与国外同行同步发展。”黄武陵说。相对于传统的360度机械旋转激光雷达,固态激光雷达基于电子部件进行数据读写,去除了机械旋转部件,是革命性技术。这条新赛道上,国内厂商可与国外同行站上同一起跑线。


发布时间 : 2018-05-10

美军万吨巨舰将配新型激光武器 威力不足遭质疑

据美国防务新闻网近日报道,在美海军水面舰队协会的年度研讨会上,美海军“圣安东尼奥”级“圣安东尼奥”号船坞运输舰(LPD-17)及LX(R)两栖船坞登陆舰项目经理布莱恩·梅特卡夫上校透露,美国海军最早将于2018年秋,以“圣安东尼奥”级“波特兰”号船坞运输舰为搭载平台,对一款新型激光武器进行技术验证。
为LPD-28“波持兰”号集成激光武器,是自2014年以两栖运输舰“庞塞”号为平台对LaWS激光武器系统进行演示验证以来,美海军首次将激光武器系统集成在军舰之上。目前,美海军尚未制定计划为“圣安东尼奥”级两栖船坞登陆舰12号舰“劳德代尔堡”(LPD 28)号,或者是13号舰LPD-29,也就是下一代LX两栖船坞登陆舰,集成激光武器系统。

  “波持兰”号

  不过,他还指出,激光武器系统在舰上的时间是不确定的,具体情况取决于这种系统的性能。“我的推测是,如果它有效,而且他们也喜欢它,那么它可能会在舰上部署一段时间。未来军舰就有可能会配备这种系统。”

  此次测试的新型激光武器系统,是美国海军研究办公室LaWS激光武器系统的下一代继承者。身为“圣安东尼奥”号船坞运输舰(LPD-17)及LX(R)两栖船坞登陆舰的项目经理,梅特卡夫上校负责管理军舰的建造,但他自称并不知道新型激光武器的具体功率或性能。

  据梅特卡夫上校称,他还在等待美国海军研究办公室的图纸,然后才能敲定最后的集成计划。然而,美海军已经决定将新型激光武器系统安装在军舰的甲板上,该系统及其动力模块,将会被安装在通常用于放置垂直发射单元的位置。

  据梅特卡夫上校称,该系统不会被集成进入军舰的作战系统。但他还补充称,这种集成在未来是有可能发生的。

  美军舰载激光武器验证系统

  据梅特卡夫上校称,此次技术验证旨在测试激光武器的性能。此前,美海军还曾考虑过将新型激光武器系统安装在“阿利·伯克”级驱逐舰或“美国”级两栖攻击舰上,但在对“波特兰”号同级船坞运输舰“阿灵顿”号及其他军舰进行检查后,综合考虑了舰上冷却、功率、空调、空间和重量预留量等多种因素,最终选择以两栖船坞运输舰作为技术演示验证平台。

  不过,在激光武器的战场使用方面一直有很多争议。低功率的激光武器在技术上已经非常成熟,但只是可以造成人眼眩晕或致盲,以及对精密武器造成致盲,属于干扰性武器。目前也只有美国军方有少量的使用,其他国家几乎没有。

  目前美军激光武器都还在试验阶段,展示的成果也都是靶场上的试验结果,包括2013年在导弹驱逐舰“Dewey”的主炮位上加载的激光器也从未在实战中应用,并且其威力也仅仅适用于低空近距离防御。

  不久前,在国外媒体的报道中,美国军方十分自信地发布了有关舰载激光武器的视频片段。一架真实尺寸的试验无人机在受到激光武器的打击后,瞬间起火坠毁在大洋之中。视频中展示的就是舰艇上加载的激光武器。


 

  但不少美国专家指出,作为武器,激光实际上有很多限制。随着传输距离的增加,距离越远,激光的能量也会越发散。这不仅仅是对于激光武器来说,对于激光的很多应用,距离都是一个致命的弱点。

  所以,不少专家认为,激光武器永远都不可能替代常规武器。但是对于激光武器的研究,美军这样的计划已经进行了几十年。可以说,也在一点一点取得进步和突破,但是进展来的比较慢。所以,未来将会有什么变化,还需要我们拭目以待。 (作者署名:石江月)


发布时间 : 2018-05-05

美国著名材料学家讲授:用高能脉冲激光研究材料极端动态行为

美国著名材料学家讲授:用高能脉冲激光研究材料极端动态行为
4月16日上午,应北京理工大学研究生院、冲击环境材料技术国防重点实验室、爆炸科学与技术国家重点实验室、安全与防护协同创新中心的共同邀请,加州大学圣地亚哥分校的杰出教授Marc A Meyers做客北理工“百家大讲堂”(第18期),作题为《用高能脉冲激光研究材料极端动态行为》的学术报告,材料学院教师王琳主持报告会,机电学院院长陈鹏万以及来自材料学院、机电学院、宇航学院等150余名师生聆听此次报告。

报告会上,M Meyers教授回顾了他与爆炸结缘于1966年的长久历史。报告讲述了高能短脉冲激光辐照在固体材料表面,可以在极短时间内(纳秒)产生几十到上百GPa压强的冲击波并沿着传播方向迅速衰减。利用这种技术可以产生其他实验手段所达不到的极高应变速率(10^6/s~10^9/s)。在这种极端条件下,材料的力学响应与准静态和低速冲击状态下有着显著不同。因此,高能激光作为一种独特的实验方法,结合先进的原位测量和后续的材料表征技术,为研究材料在极端条件下的行为提供了绝佳的机会。例如,切应力在冲击过程中的作用,位错的速度,位错滑移/孪晶转变,材料的理论强度,层裂过程中孔洞产生的机理,冲击诱发的固态相变、非晶化等等。与此同时,由于在时间尺度上的相似性,短脉冲激光产生的高应变速率也能够和分子动力学的模拟进行直接对比。因此,后者作为一种强有力的工具,能够帮助理解实验中观察到的现象。本次报告系统总结了在过去和现在利用这种方法论在不同材料体系取得的研究成果,从面心立方金属(铜)到体心立方金属(钽)到钻石结构(硅,锗)的半导体,和开放结构的共价键材料(碳化硅,碳化硼)。

 

美国著名材料学家讲授:用高能脉冲激光研究材料极端动态行为
Marc Meyers教授的报告向同学们展示了一代世界杰出材料科学家的多年来的研究成果,报告引起了与会师生的浓厚兴趣。教授报告后,在场师生与教授进行了深入热烈的讨论,大家纷纷表示受益匪浅。

【主讲嘉宾简介】

Marc Meyers,加州大学圣地亚哥分校的杰出教授。他的研究领域涵盖了材料的力学行为的诸多领域,主要包括材料的动态行为,纳米材料,以及生物材料三大方向。其中在材料动态行为这个领域,Meyers教授从1972年就开始专注于材料在高速变形下的物理、化学现象,至今已有46年。他出版于1994年的经典教材《Dynamic Behavior of Materials》(翻译成为中文教材《材料动力学行为》)高度总结了他的研究成果并被同行广泛引用(约2300次)。Meyers教授是美国矿产、金属及材料学会,美国物理学会,美国金属学会的会士。获得的荣誉和奖项包括:中科院力学所钱学森讲席教授,中科院金属所李薰讲席教授,美国物理学会冲击物理奖,矿产、金属、材料学会教育家奖,德国洪堡学者奖金,DYMAT Rinehart奖等等。Meyers教授作为作者和合作者发表了近500篇学术论文,编写了4本教材。其中:《力学冶金》,《材料的动力学行为》,以及《材料的力学行为》被翻译成中文,在国内广受好评。Meyers教授是巴西科学院和卢森堡科学院院士。


发布时间 : 2018-05-02

激光显示技术将成下一代显示市场主流

激光显示技术将成下一代显示市场主流

中国工程院院士许祖彦(左)

26日下午,参加“院士专家宁波行”的我国著名激光技术专家、中国科学院物理研究所教授级高级工程师、中国工程院院士许祖彦先生在新材料论坛上作了《激光电视——新一代电视》的报告。

年近八旬的许院士精神很好,他乐观地预测,2020年~2025年激光显示技术将成为下一代显示市场的“主流”,我国激光电视的水平与国际相当,完全有可能抓住这一历史机遇,自主创新加速实现我国激光电视产业化,让电视产业不再受制于人。

激光电视:电视技术最高境界

“激光也是一种光,它是根据爱因斯坦的受激辐射原理所产生的一种单色光,它跟一般光相比具有三个特点,一是单色性特别好,二是方向性特别好,三是亮度特别高。”作为一位激光专家,一落座,许院士首先向大家解释了激光的特点。

“人们对美好视觉效果的追求推进着电视技术的发展。”许祖彦院士还如数家珍地说起电视的发展史:“上世纪30年代出现了黑白电视;50年代出现了彩色电视;上世纪末数字电视出现,这是第三代电视,解决了清晰问题;本世纪初激光电视的出现,这是第四代电视,解决了颜色问题。而第五代电视是全息3D电视,通过全息技术能实现真3D。”

激光的方向性好、单色性好、亮度高这三个特性,是激光电视实现高保真图像的基础。电视技术发展的目标是再现高保真图像,高保真图像有三要素:双高清、大色域、真3D。而激光电视能将电视三要素提升到人眼极限,可以说走向了电视技术的最高境界,其几何分辨率将提高9倍以上,颜色数提高4000倍以上,色域覆盖率提高3倍以上,色饱和度提高8倍以上,视差3D变成真3D。

“激光电视是实现高饱和度、大色域电视的最佳途径。”许院士说,激光电视比现有彩电的色域覆盖率高很多,因此,看激光电视时人眼感知的色彩要丰富3倍,人眼感知的颜色也要鲜艳3倍。

许院士说,激光具有不可取代的优势,一是高画质、大视场、多模式,色温可调,可以无缝拼接超大屏幕;二是节能、环保,比液晶电视节能50%以上,寿命能达5万小时。

激光电视产业化写入“中国制造2025”

许院士表示,全世界早已开始了激光电视产业化开发,国外各大电视企业纷纷研发激光电视样机。国内其他单位目前还处于混合光源激光电视研发阶段,但中科院在激光电视研发上走在前面。2015年3月,中科院理化所研制成功100英寸三基色LD激光电视,打通了激光电视的产业化之路,并于2017年实现批量生产和销售,年产能达3万台。2016年中科院理化所研制成功的三基色LD超大屏幕无缝拼接激光电视样机,参展上海工博会。理化所还与中科极光联合开发了超高亮度激光电视,可应用于数字影院、大屏幕公共指挥中心。

许祖彦介绍,激光电视产业化被写入了“中国制造2025”计划,科技部“十三五”已启动了激光电视重点研发计划,为此国家还拨了2.4亿元的经费。

许院士预计5年左右三基色LD技术将获得突破,10年左右激光电视将从试验样机走向规模产品。我国将在2020年形成完整的技术创新链,2025年建成激光电视生产示范线,2030年形成激光电视规模产业集群。

一年的市场容量达千亿美元

许院士认为,激光电视产业前景广阔,一年的市场容量达千亿美元。激光电视目前有六大市场:一是超大屏幕/大屏幕,二是家庭影视/电视,三是办公投影/微型投影,四是计算机屏幕/游戏机,五是手机投影/个性化显示,六是真3D显示。

“随着成本的降低,性价比的提高,激光电视将进入寻常百姓家。”许院士说,激光电视属于颠覆性技术,是走向新一代电视产业的最佳选择。全世界都在开展激光电视产业化研发,力争抢先实现下一代电视产业,占领光电产业的电视大市场。我国水平与国际相当,完全有可能抓住这一历史机遇,自主创新加速实现我国激光电视产业化,不再受制于人。

“我国是电视制造大国,但是每年50%~80%的利益被外商收取,非常被动。”说起这个产业痛点,年近八旬的许院士突然提高了声音,他说,希望全行业联合起来,利用激光技术研发中国人自己的电视,让中国人看上自己的电视。“让我们一起为实现13亿中国人看中国电视的中国梦而努力。”许院士再次加重了语气。

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激光技术应用广泛

许院士介绍,激光最早的应用,主要是应用其方向性好这一点。上世纪60年代发明激光以后,很快就有人拿它去测月球,激光发射被反射回来,精确测到地球到月球的距离,由此推广了激光测距。如飞船的对接也是通过激光,精确地把两个飞船之间的三维距离测量得很清楚,还有一些应用在飞机上,甚至于现在已经发展到了激光成像雷达。

用激光的方向性好、单色性好这样两个特点还可以做通信,大家都知道上世纪的一个非常伟大的东西,就是光纤通信。除了光纤通信以外,还可以用自由空间通信。最近几年出现了量子保密通信,也采用的是激光。

激光在其他方面还有很多用途,像眼科治疗,如果眼底视网膜有病变,或者视网膜脱落了,用黄颜色的激光焊接视网膜,就不容易出事故。还有前列腺的微创治疗,过去手术治疗需要住院,而利用强激光,如用绿色的百瓦的强激光,相当于是微创手术,创伤比较小。用蓝色激光去检查癌症,用红色激光对此进行治疗,效果也非常好。用红色激光照癌症细胞的话,对正常细胞杀伤力比较小,对破坏性癌症细胞杀伤力比较大。同时还可以利用激光的强度,应用在加工方面。如用几千瓦的激光做汽车的焊接,这个应用已经非常普遍。如钻井机,飞机、飞船上的一些焊接、加工,都有可能用到强激光。

什么是激光电视?

激光电视是由采用反射式超短焦投影技术的激光光源投影机和投影幕布组成,在亮度较高的环境下也能展现很好的画面。

(来源:东南商报 记者:薛智谊)


发布时间 : 2018-04-28

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