近日,中國科學院理化技術研究所研究員、杭州中科極光科技有限公司董事長畢勇博士因在激光技術與應用研究,特別是激光顯示技術研究與產業化領域做出的創新性貢獻,當選為俄羅斯工程院(Russian Academy of Engineering, RAE)外籍院士。俄羅斯工程院學術秘書委員會秘書處發出了當選通知函,致函畢勇博士表示祝賀,希望他未來為中俄兩國的持續發展開展更多富有成效的科技合作。
俄羅斯工程院向畢勇博士發來當選通知函
據了解,畢勇博士在“激光顯示技術研究與產業化領域”所做的貢獻,重要體現之一就是大家在2022北京冬奧會閉幕式中看到的“真激光”顯示技術。閉幕式的“折柳送別”章節中,一組由真激光光束組成的參天大樹,矗立在舞臺中央,穿過雪花火炬臺直達天空,中國自主攻克的“真激光”顯示技術獲得世界矚目。
“真激光”光束組成的參天大樹穿過雪花火炬臺
那么,真激光究竟是一項什么樣的技術?激光產業化工作又具備哪些重要價值呢?據了解,如同近幾年因“卡脖子”問題而備受關注的半導體產業相似,激光顯示能夠帶動起整個產業鏈,有機會撬動千億級規模市場。但不同于半導體、芯片等行業受制于人的局面,激光顯示技術是由我國率先突破的,技術水平也處于國際先進,這正是由包括畢勇博士在內的兩代科學家孜孜追求的成果。
從原理可行、技術可行到產業可行,畢勇博士認為,中國有能力、有機會借助激光顯示結束進口顯示產線的歷史。在激光顯示技術研究與產業化方面,畢勇博士帶領研發團隊率先攻克全自主“真激光”顯示技術,實現國際最高BT.2020標準,并且通過中科院理化技術研究所科技成果轉化平臺杭州中科極光科技有限公司(以下簡稱中科極光),實現了真激光的多元化應用。
“光”照亮的前夜:40年實驗室技術攻關
上世紀60-70年代,國際上關于激光顯示的研究剛剛起步,中國工程院院士、中國科學院理化技術研究所(以下簡稱理化所)研究員許祖彥帶領團隊在國內率先開始研究基于氣體激光器的顯示技術,并在1977年研發出了第一臺原理樣機,代表了我國最早的激光顯示研究成果。
在第一臺原理樣機的基礎上,中科院團隊終于在2003年實現了國內首次“真激光”(RGB全色激光)投影顯示,2005 年成功研發出60 英寸、84 英寸和140 英寸等一系列激光顯示原理樣機,并通過中國科學院與原信息產業部聯合科技成果鑒定,結論是,“總體技術國際先進,色域覆蓋率等關鍵技術國際領先。”
畢勇博士作為許祖彥院士門下年輕一代的科學家,深深被導師的科研精神和“激光夢”所打動,也被激光顯示技術的應用廣闊前景所吸引。
畢勇認為,21世紀是光的世紀,一定需要有火車頭的拉動,激光顯示技術可能成為光通訊之后,另一個能夠帶動激光產業規模化應用的產業方向。也就是說,如果激光顯示可以把規模做起來,它一定可以形成拉動光電產業高速發展的火車頭作用,也就會拉動我國的光電產業發生一些革命性變化。
“中國有機會實現激光顯示核心部件的國產化,這將是一個歷史性的突破。然而全國產化只有理論研究還不夠,必須面向市場。”因此,激光顯示的產業化成了畢勇追逐“激光夢”的重要一程。
畢勇和團隊接連攻克了小型化高性能三基色LD激光模組、高效率控制驅動、高精度分時調制、顏色管理、高效能熱管理、勻場照明與散斑消除等關鍵技術,取得了75項行業專利。
2015年,體積更小、效率更高、更易于批量化生產、成本更低的半導體激光器逐漸成熟,為激光顯示的產業化化解了“最后一道難關”,中科極光在杭州正式落地,畢勇博士開啟了科技工作者的創業之路,“真激光”產業化的帷幕正式拉開。
市場全面開花,創造下一個“中國機會”
中科極光成立后,圍繞“真激光”顯示技術核心元器件進行了技術布局,搭建激光光源、熱學管理、電子學研發、可靠性試驗、整機開發等技術平臺,已成功向市場推出真激光電視、影院激光光源系統、工程投影一體機等新一代激光顯示系列產品,推動了“真激光”顯示技術為智能家居、院線、文旅、醫療、城市亮化等產業賦能。
真激光為四川美術學院打造光影涂鴉
如今,大家在哈爾濱、云臺山、濟南、武漢、重慶、西安等地欣賞到的城市地標光影秀都源自這一技術。除了市場的認可,“真激光”顯示技術還成為了展示中國先進顯示技術的“窗口”。從北京冬奧會閉幕式“折柳寄情”的激光大樹,到海拔3700米的布達拉宮,再到祖國70周年慶典人民大會堂穹頂的光影綻放,“真激光”顯示技術多次出色完成“重量級”任務,展現了我國的科技實力。
今年11月,中科極光正式發布首款面向大眾市場的“真激光”電視——真激光家庭影院,這意味“真激光”顯示技術開始進入消費市場,完成產業化進程的重要一步。
真激光家庭影院(X1A 系列)色彩效果
畢勇表示,國際標準已經發展到了BT2020技術標準,在現有顯示技術中,只有激光顯示是全面符合BT2020技術要求的,因此,激光顯示被稱為“下一代顯示技術”,中國有機會成為技術引領。
在中科極光邁出激光顯示產業化的第一步后,越來越多的同行者加入了這一行列。截止2019年,我國激光顯示企業已有27家,年產值超過150億元。我國激光技術和產業已經邁入國際領先行列,在關鍵材料、元件、技術、整機及專利等方面已具備自主可控發展產業的條件。
從技術到產業,中國在激光顯示領域已達到了國際領先水平,有能力結束進口顯示產線的歷史,圓中國人看中國電視的“中國夢”,更讓千億級規模的激光顯示行業成為下一個“中國機會”。
關于畢勇博士:
畢勇,中科院理化所應用激光研究中心主任,杭州中科極光科技有限公司董事長/總經理。歷任科技部863計劃“十一五”和“十二五”新材料領域重點項目總體專家組專家、“十一五”和“十二五”863重點項目首席科學家、IEC-TC110“激光顯示器件，北京市百名科技領軍人才,北京市科技新星等。曾獲中國光學工程學會科技進步一等獎、北京市科學技術獎勵二等獎和中科院科技成果轉移轉化一等獎,申請專利120余項,發表論文100余篇。
長期從事激光顯示技術研究和產業化工作,承擔并完成了國家重點研發計劃、863計劃、科技支撐計劃、電子發展基金等多項重大項目,取得了一系列重要成果: 2007年領導開發了全球首臺激光數字電影放映機,并成功進行了商業應用示范,被英國著名雜志《經濟學人》報道,引領國際該領域的發展,研制的國際領先的激光前投影機成功應用于2008年北京奧運會、2010年上海世博會中國館和2022年北京冬奧會,獲先進個人和優秀團隊獎勵。2015年領導團隊成功自主研發國際首臺100英寸三基色LD光源的激光投影電視,關鍵技術指標達國際領先水平。提高了我國該領域創新能力,打通了激光電視走向產業化之路,推動了我國激光顯示產業化的發展。
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