资本加码“飞秒激光”,撬动又一赛道的国产替代,将成为新一代的存储和显示材料

LED信号灯 2022-12-06
1781 字丨阅读本文需 5 分钟

随着一众自主研发、创新、拥有核心技术的新生激光企业崛起,国产逐渐取代进口,原来无人问津的赛道逐渐变得火热起来。远毅资本、东方富海、瑞奕资本、亦庄资本、北极光创投等一众头部资本纷纷布局,产业基金也纷至沓来,谁都不愿错过这一波国产替代下的高端制造风口。

在这孕育着潜力无限的市场中,拥有原研能力的本土品牌陆续拔尖,奥创光子便是其中之一。从2018年成立至今,这家专注飞秒激光的创企已共计完成五轮融资,中科创星、华睿投资、顺为资本、庐峰投资等十余家机构前后加码,让这个新玩家跑出了赛道内的超速度。

相比传统激光显示,飞秒激光显示技术优势明显,其显示介质为空气,不需要屏幕、水雾等,可将3D图像直接在空中呈现。同时,飞秒激光比纳秒激光的脉冲持续时间更短,所需能量更低,单点停留时间更短,具有更高安全性。

1、飞秒激光显示技术难在哪,意义何在?

“今朝亮相,源自光影背后十余年潜心研究。”曹祥东说,飞秒激光曾被誉为光谷四大发明之一。

击穿空气,需要100太瓦每平方厘米的能量密度,即飞秒激光在指甲头大小面积上,达到100太瓦能量输出,在飞秒的时间尺度释放出来电离空气。“点亮”空气是飞秒激光综合技术水平的体现,依靠强大峰值功率的同时,平均功率仅几十瓦。

曹祥东介绍,团队采用自主研发的先进飞秒激光技术,未来,将通过对飞秒激光脉冲时空分布进行复杂编辑和控制,精确调控体素的亮度、颜色及持续时间等特征参数,进一步升级飞秒激光器功率,实现超大幅面空中真实3D显示。

2、飞秒激光,连续创业者的再出发

谈及奥创光子,就不得不提及创始人邱杭锴。

2010年,在香港浸会大学攻读计算机硕士的邱杭锴在着手做一个在线教学系统的项目,在老师的指导下,该项目得以在全国高校和培训机构内进行规模性推广,并在香港和深圳开设了公司,最终被成功并购。

正是因为这次创业经历,邱杭锴感受到自己骨子里是一名创业者。创业是根据身边资源和认知所做的选择,这个毕业即创业的年轻人,意识到自己的短板在于缺乏大企业的系统性培养。

想要为下一步创业做准备,去大平台成为了必选项。2013年,邱杭锴接过聚光科技的offer,以管理者的身份进入了工业激光领域。

这一份工作让他经历了赛道从蓝海到红海的转变过程,也促成了他的二次创业。

2018年邱杭锴跟西安光机所的好友一同前往消费电子工厂,却发现现场绝大多数还在用进口激光器加工手机的玻璃盖板或摄像头的蓝宝石玻璃。彼时,西安光机所在飞秒激光器上的技术积累已有30多年,一直用于航空航天业。

邱杭锴自问,作为消费电子最大的加工和消费中心,在中国做国产替代会不会是一个很大的商机?是不是可以借着这个契机把光机所的技术积累做产业孵化?

带着问题的肯定答案,奥创光子应运而生。

为有别于工业企业相对传统、呆板的品牌印象,邱杭锴把年轻人爱看的漫威人物名字奥创(Ultron)和激光相结合。但奥创的寓意,远不止于好记和年轻化。

“词根Ultra有超出、更高的意思,也意味着我们做激光,就是要把普通的光做得更高级更快,让高端技术更年轻化,让所有新一代年轻人都能够记住。”

就这样,邱杭锴主要负责战略规划和团队搭建,杨直则主攻飞秒激光核心技术。2018年,在中科院西光所的大力支持下,以飞秒激光项目组负责人杨直博士为代表的50多位科学家和研发人员放弃了事业编制并投入资金,在杭州成立了奥创光子,正式开启了飞秒激光之路。

3、将成为新一代的存储和显示材料

2019年,邱建荣团队第一次成功实现调控一种发光颜色。经过系统研究,如今他们已经能调控多种发光颜色了。

“我一直认为科学研究没有什么捷径可走,我们需要老老实实一步一个脚印地开展工作。”邱建荣说。

团队以含Cl-Br-I的卤氧化物复合玻璃为例,实现了在玻璃中具有可调谐成分和带隙的钙钛矿纳米晶3D直接光刻,形成的纳米晶在紫外线照射、有机溶液浸泡和250摄氏度高温环境中表现出显著的稳定性,展示了这种3D结构纳米材料在光存储、Micro-LED和全息显示方面的应用。

为了进一步展示该技术的特点,研究人员在微米级精度内实现了应用于多维信息编码和防伪的钙钛矿纳米晶彩色图案化,以及在一块Cl-Br-I共掺杂玻璃内部的全彩色发光图案和3D微螺旋直写以及三维全息显示。由于超快激光诱导的液相纳米分离只发生在玻璃内部的局部位置,三维激光直写技术排除了材料合成和器件加工过程中有机组分(试剂和溶剂)的污染。此外,稳定性实验表明该类器件可以在各种环境中长期使用。

此研究的一个应用方向就是三维、四维甚至更多维度的光存储。“现有的存储设备多为磁存储,有一些缺点,一是使用寿命只有3到5年,二是耗能比较大,散热要求高。”论文通讯作者之一、之江实验室谭德志博士表示,光存储不仅功耗小,而且容量有望达到1PB/光盘,将是一个大有可为的发展方向,预期存储寿命将达到几百万年之久。

文章来源: 猎云精选,科技日报,中国科学报

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