中科微精技術(shù)人員開展飛秒激光精密制造關(guān)鍵工藝研究。
邊文千攝
一束光，能有多少種創(chuàng)新應(yīng)用？在陜西西安高新區(qū)可找到答案——
化“光”為刀。中科微精光子科技股份有限公司激光加工車間，綠光閃爍間，礦泉水瓶蓋大小的光柵薄片上，超高速飛秒激光雕刻出2萬條線，每根線間距不到半根頭發(fā)絲直徑。
換“光”為電。西安中科立德紅外科技有限公司展廳內(nèi)，一款自研智能手持式測溫設(shè)備，可在不受口罩、眼鏡等干擾下，實(shí)現(xiàn)3米內(nèi)非接觸式熱成像測溫和超溫預(yù)警。
以“光”為媒。西安唐晶量子科技有限公司實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，兩款高端半導(dǎo)體外延片產(chǎn)品關(guān)鍵指標(biāo)國際領(lǐng)先，帶動光子技術(shù)在消費(fèi)電子等領(lǐng)域加快應(yīng)用。
孜孜追光十余載，聚焦光子制造、光子芯片和光子傳感等三大領(lǐng)域，西安高新區(qū)光子產(chǎn)業(yè)茁壯成長，已聚集約200家相關(guān)企業(yè)，核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模近200億元。
脫胎于西光所——
增強(qiáng)源頭技術(shù)供給，孵化更多創(chuàng)新企業(yè)
1飛秒，1秒的一千萬億分之一。1.3秒，光能從月球抵達(dá)地球，而1飛秒，只能走過一根頭發(fā)絲直徑的1/200。相較于傳統(tǒng)激光加工設(shè)備，用飛秒激光進(jìn)行加工，高能量可瞬時(shí)注入微小區(qū)域，實(shí)現(xiàn)“超精細(xì)、無損傷”。
走進(jìn)西安中科微精激光加工車間，由企業(yè)自主研發(fā)的一臺臺飛秒激光高端精密加工設(shè)備，正對航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片進(jìn)行鉆孔加工。仔細(xì)觀察，手掌大小的葉片上，密布著上百個(gè)綠豆大小、形態(tài)各異的氣膜孔，它們是提升發(fā)動機(jī)性能的關(guān)鍵。
“這臺設(shè)備的成功研制，一舉打破了國際壟斷。目前已運(yùn)用在國產(chǎn)大飛機(jī)航空發(fā)動機(jī)、太陽探測專用衛(wèi)星‘夸父一號’上，還在向汽車、醫(yī)療等民用領(lǐng)域拓展。”中科微精董事長楊小君說。
企業(yè)“解鎖”精細(xì)加工能力，靠的是來自中國科學(xué)院西安光機(jī)所（以下簡稱“西光所”）的科技成果轉(zhuǎn)化。“拆除圍墻，開放辦所。”2015年，響應(yīng)所里號召，原西光所光子制造與系統(tǒng)應(yīng)用研究中心主任楊小君帶著30多項(xiàng)專利成果，在西安高新區(qū)創(chuàng)立中科微精。如今公司已入選國家級專精特新“小巨人”企業(yè)，連續(xù)5年?duì)I收翻番，并孵化出中科微星、中科聚能等4家上下游激光器企業(yè)。
“西光模式”還在不斷深化。今年3月，一項(xiàng)國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)傳來喜訊：西光所先進(jìn)阿秒（1阿秒為百億億分之一秒）激光設(shè)施通過可研批復(fù)，計(jì)劃年內(nèi)開工建設(shè)。中科微精創(chuàng)新研究院院長王自告訴記者，項(xiàng)目建成后，將助力公司實(shí)現(xiàn)激光設(shè)備的迭代研發(fā)，在更小的時(shí)間量級上完成更精密的激光加工。
沐光、追光、發(fā)光，中科微精只是縮影。今年3月，陜西發(fā)布“培育千億級光子產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群行動計(jì)劃”，提出以西光所先進(jìn)阿秒激光國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施為創(chuàng)新源頭，打造光子領(lǐng)域原始創(chuàng)新策源地、成果轉(zhuǎn)化高地。
“從飛秒到阿秒，西光所始終著力核心技術(shù)突破，增強(qiáng)源頭技術(shù)供給，以技術(shù)之光照亮創(chuàng)業(yè)之路。”西安中科光機(jī)投資控股有限公司副總經(jīng)理王峰介紹，截至目前，西光所累計(jì)投資孵化硬科技企業(yè)500余家，企業(yè)總估值6333億元，帶動就業(yè)超過3萬人。
加速于先導(dǎo)院——
搭建完整服務(wù)鏈條，推動科技成果轉(zhuǎn)化
讓產(chǎn)業(yè)之“光”更加閃耀，既要持續(xù)發(fā)“光”，更要不斷聚“光”。
“不同于模式創(chuàng)新，科技創(chuàng)新往往面臨研發(fā)投入高、研發(fā)周期長和技術(shù)更新快等挑戰(zhàn)。”唐晶量子總經(jīng)理龔平感慨，克服挑戰(zhàn)，離不開專業(yè)的服務(wù)平臺和穩(wěn)定的資金支持。
2018年前后，國內(nèi)光子產(chǎn)業(yè)開始發(fā)力。手握技術(shù)的龔平在朋友邀請下回國創(chuàng)業(yè)。“那時(shí)，門檻高、周期長、研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)大是最大顧慮。”龔平告訴記者，公司生產(chǎn)的半導(dǎo)體外延片決定著光芯片70%的性能，但它極為“脆弱”，一粒粉塵都可能將其毀壞，因此從研發(fā)到生產(chǎn)都必須在超凈室內(nèi)進(jìn)行。
“西光所旗下的陜西光電子先導(dǎo)院提供了一系列創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)，打消了我們的顧慮，助力團(tuán)隊(duì)快速進(jìn)入研發(fā)生產(chǎn)階段。”龔平算了一筆賬：600平方米的超凈室，再加上房租、水電費(fèi)以及輔助設(shè)備和運(yùn)營團(tuán)隊(duì)的費(fèi)用，這一套初始配套環(huán)境，起碼需要上億元資金投入，而在先導(dǎo)院幫助下，公司每年只需花費(fèi)數(shù)百萬元，研發(fā)成本大幅降低。
找廠房、組團(tuán)隊(duì)、買設(shè)備……經(jīng)過技術(shù)攻關(guān)，2018年4月，唐晶量子產(chǎn)品經(jīng)測試順利達(dá)到可商用級別，年底便實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)并接到訂單。目前，公司研制出的兩款高端GaAs外延片產(chǎn)品，關(guān)鍵指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，帶動光子在消費(fèi)電子、傳感測量、智能終端等前沿領(lǐng)域深入應(yīng)用。眼下，新的生產(chǎn)基地正在絲路科學(xué)城加緊建設(shè)，項(xiàng)目竣工投產(chǎn)后，預(yù)計(jì)年產(chǎn)量達(dá)9.7萬片，年產(chǎn)值達(dá)3億元。
筑起暖巢，引鳳來?xiàng)?。超百人的工藝技術(shù)團(tuán)隊(duì)、百余臺（套）先進(jìn)光電芯片關(guān)鍵設(shè)備、8000平方米的潔凈廠房……如今，陜西光電子先導(dǎo)院已構(gòu)建起光子企業(yè)從產(chǎn)品研發(fā)到批量供貨的全流程技術(shù)服務(wù)。
“對初創(chuàng)企業(yè)而言，中試、檢測、工程化等科研配套往往是成果轉(zhuǎn)化的‘攔路虎’，借助先導(dǎo)院平臺，起步成本能降至原來的1/10，促進(jìn)科技成果快速迭代。”陜西光電子先導(dǎo)院總經(jīng)理助理張曉雷介紹，目前，先導(dǎo)院已服務(wù)70余個(gè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，吸引40余家光電芯片領(lǐng)域初創(chuàng)企業(yè)入駐。
借勢于園區(qū)服務(wù)——
分析企業(yè)需求痛點(diǎn)，提供精準(zhǔn)差異服務(wù)
指著絲路科學(xué)城即將落成的研發(fā)基地，中科立德市場副總經(jīng)理王周瑜充滿期待。這家以紅外熱成像技術(shù)為核心的智能光電設(shè)備研制企業(yè)，8年前創(chuàng)立時(shí)營收剛過600萬元，近年來已突破億元。
“度過初創(chuàng)期后，公司面臨再次‘爬坡’。為了拓展發(fā)展空間，公司搬進(jìn)了高新區(qū)內(nèi)的‘曲率引擎’硬科技企業(yè)社區(qū)。”王周瑜說，在這里，辦公面積由原來不足2000平方米擴(kuò)展到約5000平方米，滿足了公司擴(kuò)產(chǎn)能的需要，“更重要的是，社區(qū)內(nèi)聚集了多家產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)，彼此之間互為甲乙方，合作關(guān)系更加緊密。”
“曲率引擎”出自科幻小說《三體》，是驅(qū)動飛船進(jìn)行光速飛行的推進(jìn)系統(tǒng)，寓意助力度過初創(chuàng)期的光子企業(yè)加速成長。在社區(qū)內(nèi)，運(yùn)營服務(wù)團(tuán)隊(duì)能通過分析企業(yè)痛點(diǎn)需求，針對不同階段的企業(yè)提供差異化服務(wù)。
王周瑜回憶道，2022年初，結(jié)合前期市場調(diào)研，公司研發(fā)出了一款車輛輔助駕駛系統(tǒng)，亟待進(jìn)行市場化推廣。“經(jīng)過社區(qū)團(tuán)隊(duì)‘牽線搭橋’，我們與陜汽集團(tuán)達(dá)成車載360度輔助駕駛系統(tǒng)等產(chǎn)品戰(zhàn)略合作，助力企業(yè)營收連續(xù)3年實(shí)現(xiàn)兩位數(shù)增長。”
打造產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間、提供專業(yè)技術(shù)服務(wù)、構(gòu)建全鏈科創(chuàng)生態(tài)……目前，“曲率引擎”入駐企業(yè)64家，高新技術(shù)企業(yè)占比85%以上，國家級專精特新“小巨人”企業(yè)12家，省級專精特新中小企業(yè)15家，去年入園企業(yè)經(jīng)營收入總計(jì)超15億元。
聚“光”成炬，馭“光”而行。炬光科技、萊特光電成功登陸科創(chuàng)板，立德紅外、中科微精加速籌備上市……脫胎于西光所，加速于先導(dǎo)院，借勢于園區(qū)服務(wù)，一批光子企業(yè)脫穎而出、由小變大。未來，西安高新區(qū)將持續(xù)推進(jìn)光子芯片聚集區(qū)、光子制造聚集區(qū)、光子傳感聚集區(qū)建設(shè)，并前瞻謀劃更大規(guī)模的光子產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，讓這束光更加閃亮。
