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[其他主题] 长春光机所4米级大口径光电设备制造技术取得阶段性成果

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ETW 发表于 2013-9-4 17:02 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 cmj9808 于 2016-4-26 14:16 编辑

http://www.cas.cn/xw/cmsm/201309/t20130903_3923016.shtml
从基础研究到应用基础研究再到工程技术研究和高新技术产业化,长春光机所的工作一直体现着光电领域的创新价值链。
  “当年,这片山坡附近还没有茂密的树林,远处也没有密集的楼群,是观测和实验的理想场地。”在长春净月潭国家森林公园内的王大珩纪念园里,一位工作人员向一群来自中科院不同研究领域的青年科研人员介绍道,“王大珩先生于是选择了这里建设中国科学院长春光学精密机械与物理研究所(以下简称长春光机所)大气光学观测站。”
  足下踏着王大珩先生曾工作过的土地,人们变得肃静,一一向王大珩先生的铜像行注目礼。
  王大珩先生的雕像远眺长春,神情肃然。曾经,他期待依托长春光机所将长春市建设为国际光学城,打造中国光学的托拉斯。带着这一梦想,他风雨兼程60余载。
  现在,按照“创新2020”总体要求和中科院“一三五”规划部署,他的继承者们也为这一目标而奋斗着,“长春光机所正努力争取成为国家重大创新基地的首批试点单位。”长春光机所副所长金宏近日在接受《中国科学报》记者采访时说道。
  定位:
  高精尖背后的“渊源”
  长春光机所“一四五”规划中的“一”即一个定位:面向国家战略需求和世界科技前沿,以高技术创新为主线,聚焦于国防战略性核心技术和原始创新,从事光学和精密机械等领域的基础研究、应用基础研究、工程技术研究以及高新技术产业化,引领国家光电领域自主创新发展,成为多学科综合性研究所。
  实际上,自建所以来,伴随着国家发展,长春光机所一直在凝练自身定位。
  规模大、人员多、领域内学科涵盖广泛等一直是长春光机所的特点。从基础研究到应用基础研究再到工程技术研究和高新技术产业化,该研究所的工作一直体现着光电领域的创新价值链。
  从上世纪90年代开始,以时任长春光机所常务副所长曹健林与副所长宣明为代表的领导班子提出了“产研贸”的思路;宣明任所长后,领导班子提出了建设“研产学贸并举”多学科综合性研究所的发展方针,这也是过去几十年研究所不断思考、创新和改革的结果。
  同样,长春光机所多年思考和创新的还有“四”与“五”,“四”为四项重大突破,“五”是五个重点培育方向。“四”与“五”是按照中科院“创新2020”发展战略相关要求,长春光机所详细剖析自身发展历程与国家未来重大战略需求,结合该所特点和优势以及现有技术基础凝练出来的。
  四项重大突破和五个重点培育方向都有着深厚的历史“渊源”——如四项重大突破中的大面积高精度光栅制作技术,在1952年长春光机所建立之时便开始研究;五个重点培育方向中的自由曲面偏轴光学技术,正是长春光机所在长期积累而系统掌握离轴光学技术的基础上,给自己加码提出的更高追求……
  现在,长春光机所按照“点、线、面”科学部署原则,加强基础性、前瞻性、战略性的科研布局和投入,努力实现基础研究、应用基础研究、工程技术研究及科技成果转化四者有效衔接,实现从资源导向向目标导向的转变。
  进展:
  “神秘”大所里的新动静
  这些年来,长春光机所在国际上已具有一定影响力。但细说起来,人们却发现这是一个“神秘”的研究所,外界对其总体印象更多是定位在军工项目的研究,不清楚这支“国家队”的发力点。
  而以长春光机所所长宣明为首的领导班子早已意识到,“若要建设一个国际一流的研究所、国际一流的光学基地,必须拥有国际一流的技术。”
  基于此,结合建设至今所布局的学科和技术,长春光机所凝聚出四项重大突破,即大面积高精度光栅制作技术、4m级大口径光电设备制造技术、紫外/极紫外光学技术与高亮度超大功率光纤耦合半导体激光器技术。
  长春光机所希望经过5~10年的努力,在这些领域率先研发出国际上叫得响的一流技术。
  目前,四项重大突破均已取得阶段性成果,例如4m级大口径光电设备制造技术。
  针对4m级大口径光电设备制造技术,研究所选择从光学领域进行突破,该技术所涉及的光学系统单元技术都成为科研团队的课题,无论是材料、光学加工技术,还是镀膜、支撑和检测技术。
  “现在,我们已掌握2m级大口径光电设备的制造技术。”金宏告诉《中国科学报》记者,“很快,我们就能够掌握更先进的技术,在国际上叫得响的技术。”
  瞄准国际一流,长春光机所确立的五个重点培育方向分别是:先进无人机技术、星载一体化技术、共形光学技术、临近空间遥感技术和自由曲面偏轴光学技术。
  这五个重点培育方向同样进展喜人。例如,自由曲面偏轴光学技术已完成设计与加工,并进行验证。
  其中,一个在研的视仰角为76度的民用项目已通过验证。76度视仰角意味着人们可以通过该光学仪器得到分辨率16米、幅宽达到1000公里的数据。
  该技术很好,但实现难度非常大,无论是设备的加工制造、装备还是检测,对长春光机所而言都极具挑战性。但是长春光机所却坚信一点:在不远的未来,这一技术将领先国际。
  解题:
  综合优势方能快速前进
  实际上,顺利推进“一四五”规划实施并非一件易事。
  首先,研究所面临的是,项目领域新、创新性强,许多技术是国际封锁、国内没有的,无前人研究成果可借鉴,研究所只能靠自主创新。
  比如紫外/极紫外光学技术,该项目的很多技术指标要求达到精密机械加工的极限,难度极大,科研人员也无经验可借鉴;又如大口径光电设备制造技术,对于4m量级SiC的制造技术国内同样没有先例,长春光机所必须依靠现有技术力量进行攻关。
  其次,困难来自理念上。研究所重点培育方向除了传统优势领域以外,还涉及小卫星等众多过去并不占优势的研究领域,有的科研人员心存顾虑。
  拥有技术,还需勇气与坚定的信心,方能一一破解难题。
  去年,来自经济、技术、军事等领域的专家对长春光机所“一四五”规划进行了诊断评估。专家组对规划给予了高度评价并实事求是地提出了建议。
  专家组评估认为,长春光机所的一个定位思路清晰、目标明确、基础扎实、基本准确;
  四个重大突破合理可行,建议加强国际合作与交流,加强工艺研发与自主设计;
  五个重点培育具有发展潜力,建议发挥自身优势,立足核心竞争力,找准突破口。
  “我们的目标始终未变,研究所将依托四项重大突破和五个重点培育方向,建设四大公共技术平台和七大专业研发基地,打造多学科综合性研究所,实现王大珩先生打造中国光学托拉斯的梦想!”金宏说。
gnss 发表于 2013-9-4 18:32 | 显示全部楼层
这个用来制造遥感卫星相机的吗?
kktt 发表于 2013-9-4 19:31 | 显示全部楼层
Nighthawk 发表于 2013-9-4 19:47 | 显示全部楼层
自由曲面空间光学系统设计研究
王灵杰;张新;张建萍;史广维
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033
PDF下载链接:http://www.yygx.net/CN/article/d ... pe=PDF&id=10093
摘要 对自由曲面的发展及应用做简要梳理,介绍国外自由曲面空间光学系统的研究现状,讨论3种自由曲面数理模型的特点和像差平衡能力,阐述自由曲面光学系统相对轴对称系统和平面对称系统的像差特点以及自由曲面空间光学系统的像差控制与评价方法,给出采用泽尼克多项式表述的自由曲面多光谱相机的设计结果,成像视场76°,为远心光路设计,全视场调制传递函数(MTF)优于0.56,适用于空间多光谱成像。

这应当与原文中这一段对应,指的是一种新型的仅使用一个光学系统就能达到76度视角的多光谱相机:
其中,一个在研的视仰角为76度的民用项目已通过验证。76度视仰角意味着人们可以通过该光学仪器得到分辨率16米、幅宽达到1000公里的数据。

作者可能不怎么具备相关的专业知识,写成了“视仰角”。
hxsailor 发表于 2013-9-4 21:01 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
转化一点高端成果,山寨单反镜头,一年也是几十亿产值。
StdNormDist 发表于 2013-9-4 21:27 | 显示全部楼层
瞄准国际一流,长春光机所确立的五个重点培育方向分别是:先进无人机技术、星载一体化技术、共形光学技术、临近空间遥感技术和自由曲面偏轴光学技术。
临近空间飞行器!
mzhan 发表于 2013-9-4 21:38 | 显示全部楼层
跟美国毛伊岛那个三点几米的看星星的东西一样不?
 楼主| ETW 发表于 2013-9-5 09:15 | 显示全部楼层
kktt 发表于 2013-9-4 19:31
地基的,看星星用的

那个4m量级SiC镜片也可以用在空间光学遥感器上吧
shallwedeng 发表于 2013-9-5 10:23 | 显示全部楼层
ETW 发表于 2013-9-5 09:15
那个4m量级SiC镜片也可以用在空间光学遥感器上吧

现在做出来的只有2m吧

 “现在,我们已掌握2m级大口径光电设备的制造技术。”金宏告诉《中国科学报》记者,“很快,我们就能够掌握更先进的技术,在国际上叫得响的技术。”
rottenweed 发表于 2013-9-5 11:35 | 显示全部楼层
地基的应该不太会用SiC了,都应该是微晶玻璃了吧。热膨胀系数最小。
mir-2 发表于 2013-9-5 12:31 | 显示全部楼层
rottenweed 发表于 2013-9-5 11:35
地基的应该不太会用SiC了,都应该是微晶玻璃了吧。热膨胀系数最小。

《天文爱好者》曾有一个大型望远镜的连载,都是大型地基光学设备,原理是通用的。我去数据库找找。
mir-2 发表于 2013-9-5 12:40 | 显示全部楼层
mzhan 发表于 2013-9-4 21:38
跟美国毛伊岛那个三点几米的看星星的东西一样不?

http://wenku.baidu.com/view/89ae5f1f650e52ea551898f5.html  国外地基光电系统空间目标探测的进展
一篇长春光机所的论文。。。毛伊岛那是看星星的王者。
zhh894217 发表于 2016-4-26 11:15 | 显示全部楼层
长春光机所召开大口径碳化硅反射镜材料研究团队表彰大会
        2016-04-26                
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   宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。2016年3月9日,光学技术中心碳化硅反射镜材料研究团队成功研制出直径4.03米应用于光学成像的单体碳化硅反射镜坯。该成果标志着我国在大口径光学材料制备领域取得了里程碑式的进展。

  为表彰该团队做出的重大成果,弘扬“安、钻、迷”的科研精神,在全所营造鼓励创新的科研氛围,4月22日下午,长春光机所召开大口径碳化硅反射镜材料研究团队表彰大会。所务会成员、光学中心全体职工,各研究部门负责人及下设研究室主任、副主任,有关部门代表300余人参加了会议。会议由副所长张学军主持。

  会上,所党委副书记、纪委书记金宏宣读了《长春光机所关于表彰大口径碳化硅反射镜材料研究团队的决定》。决定指出,长春光机所光学技术研究中心碳化硅反射镜材料研究团队经过二十年的刻苦攻关,从无到有,先后掌握了1m量级、2m量级反应烧结碳化硅反射镜材料制备关键技术,并将成果成功应用于航空、航天重要项目。近年来,该团队历经5次试验,于2016年3月9日研制成功直径4m、应用于光学成像的反应连接碳化硅整体镜坯。该镜坯采用背部半封闭轻量化结构,实现了陶瓷材料的近净尺寸成型,是目前为止世界上公开报道口径最大的碳化硅反射镜坯。该成果实现了大口径光学材料自主可控;制造装备、研制工艺等拥有自主知识产权,为大型光电系统的研制提供了可靠的技术保障,标志着我国大口径光学材料制备技术取得了里程碑式的进展。经所务会研究决定,授予光学技术中心先进材料与结构材料室“长春光机所 ‘碳化硅材料’重大创新突出贡献奖”,并奖励赵文兴研究员50万元,奖励研究团队50万元。

  随后,所党委书记、副所长马明亚,副所长张涛为获奖团队颁发了奖杯和证书。

  会上,赵文兴研究员做了题为《大尺寸碳化硅反射镜坯研制历程汇报》的学术报告。他回顾了该团队自90年代末认识到碳化硅陶瓷作为大口径反射镜材料的技术优势后,毅然决然转行从事陶瓷材料制备技术研究,历经近20年的刻苦攻关,克服技术难度大、参考资料少、资金紧张等困难,终获成功的科研历程。

  张舸副研究员随后发表了热情洋溢的体会发言。他深情讲述了作为赵文兴研究员的学生,他眼中的赵老师和蔼可亲、对科研工作一丝不苟的形象。他说,赵老师从事光学材料研究工作三十余年来,始终以王大珩老师为榜样,踏实做事,刻苦攻关,用自身的实际行动践行“安、钻、迷”的科学精神。

  光学技术研究中心主任高劲松在感言中表达了亲历这段攻关过程的感激、感动和自豪之情。他说,这一难题的攻克,凝聚了该团队、光学中心乃至全体长光人的心血。这其中的坚持信念、客观分析、不折不挠正是“安、钻、迷”科研精神的具体体现。光学中心也将继续努力,完成好后续加工、镀膜等任务。

  我所老所长、原科技部副部长曹健林恰逢在所调研,也到会并发表了重要讲话。他高度赞扬了赵文兴研究员及其团队具有“有志者、事竟成,破釜沉舟,百二秦关终属楚;苦心人、天不负,卧薪尝胆,三千越甲可吞吴”的可贵精神。他也对所里的青年科研工作者提出要求,希望全所职工继续发扬长光文化,继承埋头苦干、脚踏实地、不惧挑战的难能可贵的优良传统。

  马明亚书记作了总结发言。他说,此次表彰大会,既是对获奖团队的鼓励和鞭策,也是对全所科技工作者的希望和要求。他希望全所职工学习获奖团队团结奉献、刻苦攻关的精神,面向世界科技前沿、面向国重大需求、面向国民经济主战场,为我所“十三五”规划目标的实现做出新的贡献!
http://www.ciomp.cas.cn/xwdt/yw/201604/t20160426_4591229.html
  
hjqh 发表于 2016-4-26 22:35 | 显示全部楼层
zhh894217 发表于 2016-4-26 11:15
长春光机所召开大口径碳化硅反射镜材料研究团队表彰大会
        2016-04-26                
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要是搬上天,放在近地轨道,那分辨率能达到多少啊,4米的镜头,想想都流口水
zhh894217 发表于 2016-4-27 21:23 | 显示全部楼层

我国研制成功四米口径碳化硅反射镜坯(组图)
2016年04月27日 14:36:04 | 来源:新华社

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    4月27日,制造团队成员与反射镜坯合影。新华社记者张楠摄

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   4月27日,两名工作人员在清理反射镜坯。新华社记者张楠摄

    近日,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所(简称长春光机所)成功自主研制出直径4.03米的单体碳化硅反射镜坯,将其应用于望远镜或卫星上成像,将大大提高分辨率。现代大型光学望远镜系统均采用反射式结构,最核心的部件是反射镜,且反射镜的口径越大,望远镜的分辨本领和聚光能力越强。一段时间内,我国在大口径反射镜材料研制上一直落后于欧美国家,完全依赖进口。 20世纪90年代末,长春光机所着手从事光学级碳化硅陶瓷材料研究。经历数百次实验探索与工艺验证,研究团队成功研制出4米口径碳化硅镜坯,可直接应用于可见光波段。随着大口径碳化硅反射镜技术继续发展,将在空间对地观测、深空探测和天文观测等领域发挥更大作用。
http://news.xinhuanet.com/tech/2016-04/27/c_128937290_2.htm

陈鹏旭 发表于 2016-4-28 23:24 | 显示全部楼层
请问,美国和欧洲什么水平
cmj9808 发表于 2016-4-28 23:49 | 显示全部楼层
陈鹏旭 发表于 2016-4-28 23:24
请问,美国和欧洲什么水平

ESA的飞行样机中最大的是09年发射的Herschel的主镜,3.5m,美国不流行SiC主镜
haojiang77 发表于 2016-4-29 04:17 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
本帖最后由 haojiang77 于 2016-4-29 05:39 编辑
mir-2 发表于 2013-9-5 12:40
http://wenku.baidu.com/view/89ae5f1f650e52ea551898f5.html  国外地基光电系统空间目标探测的进展
一 ...

地基光电望远镜一般采用主动光学技术,用促动器驱动镜面调整曲率,目前分为超薄镜主动控制和分块镜主动控制,一体化四米碳化硅镜胚刚度这么大怎么采用主动光学技术?
暗夜流星 发表于 2016-4-29 08:38 | 显示全部楼层
haojiang77 发表于 2016-4-29 04:17
地基光电望远镜一般采用主动光学技术,用促动器驱动镜面调整曲率,目前分为超薄镜主动控制和分块镜主动控 ...

地基望远镜主动光学主要还是解决的玻璃镜面因为重力和温度梯度导致的变形问题。
碳化硅镜面正好可以克服这个问题。
暗夜流星 发表于 2016-4-29 08:43 | 显示全部楼层
hjqh 发表于 2016-4-26 22:35
要是搬上天,放在近地轨道,那分辨率能达到多少啊,4米的镜头,想想都流口水

哈勃,2.4米的主镜,望远镜总重 11吨。
4米的主镜,空间望远镜不会小于 50 吨。
你用什么火箭打上去?
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