一束光,能有多少種創新應用?在陝西西安高新區可找到答案——
化“光”為刀。中科微精光子科技股份有限公司雷射加工車間,綠光閃爍間,礦泉水瓶蓋大小的光柵薄片上,超高速飛秒雷射雕刻出2萬條線,每根線間距不到半根頭髮絲直徑。
換“光”為電。西安中科立德紅外線科技有限公司展廳內,一款自研智慧手持式測溫設備,可在不受口罩、眼鏡等乾擾下,實現3米內非接觸式熱成像測溫和超溫預警。
以「光」為媒。西安唐晶量子科技有限公司實驗室內,兩款高階半導體延片產品關鍵指標國際領先,帶動光子技術在消費性電子等領域加速應用。
孜孜追光十餘載,聚焦光子製造、光子晶片和光子感測等三大領域,西安高新區光子產業茁壯成長,已聚集約200家相關企業,核心產業規模近200億元。
脫胎於西光所—
增強源頭技術供給,孵化更多創新企業
1飛秒,1秒的一千萬億分之一。 1.3秒,光能從月球抵達地球,而1飛秒,只能走過一根頭髮絲直徑的1/200。相較於傳統雷射加工設備,以飛秒雷射加工,高能量可瞬時注入微小區域,實現「超精細、無損傷」。
走進西安中科微精雷射加工車間,由企業自主研發的一台台飛秒雷射高端精密加工設備,正對航空發動機渦輪葉片進行鑽孔加工。仔細觀察,手掌大小的葉片上,密佈著上百個綠豆大小、形狀各異的氣膜孔,它們是提升引擎性能的關鍵。
「這台設備的成功研製,一舉打破了國際壟斷。目前已運用在國產大飛機航空發動機、太陽探測專用衛星'誇父一號'上,還在向汽車、醫療等民用領域拓展。」中科微精董事長楊小君說。
企業「解鎖」精細加工能力,靠的是來自中研院西安光機所(以下簡稱「西光所」)的科技成果轉換。 「拆除圍牆,開放辦所。」2015年,響應所裡號召,原西光所光子製造與系統應用研究中心主任楊小君帶著30多項專利成果,在西安高新區創立中科微精。如今公司已入選國家級專精特新「小巨人」企業,連續5年營收翻番,並孵化出中科微星、中科聚能等4家上下游雷射器企業。
「西光模式」還在不斷深化。今年3月,一項國家重大科技基礎建設傳來喜訊:西光所先進阿秒(1阿秒為百億億分之一秒)雷射設施透過可研批復,計畫年內動工。中科微精創新研究院院長王自告訴記者,工程建成後,將助力公司實現雷射設備的迭代研發,在更小的時間量級上完成更精密的雷射加工。
沐光、追光、發光,中科微精只是縮影。今年3月,陝西發布“培育千億級光子產業創新集群行動計劃”,提出以西光所先進阿秒激光國家重大科技基礎設施為創新源頭,打造光子領域原始創新策源地、成果轉化高地。
「從飛秒到阿秒,西光所始終著力核心技術突破,增強源頭技術供給,以技術之光照亮創業之路。」西安中科光機投資控股有限公司副總經理王峰介紹,截至目前,西光所累計投資孵化硬科技企業500餘家,企業總估值6,333億元,帶動就業超過3萬人。
加速於先導院——
建置完整服務鏈,推動科技成果轉化
讓產業之“光”更加閃耀,既要持續發“光”,更要不斷聚“光”。
「不同於模式創新,科技創新往往面臨研發投入高、研發週期長和技術更新快等挑戰。」唐晶量子總經理龔平感慨,克服挑戰,離不開專業的服務平台和穩定的資金支持。
2018年前後,國內光子產業開始發力。手握科技的龔平在朋友邀請下回國創業。 「那時,門檻高、週期長、研發風險大是最大顧慮。」龔平告訴記者,公司生產的半導體延片決定著光晶片70%的性能,但它極為「脆弱」,一粒粉塵都可能將其毀壞,因此從研發到生產都必須在超淨室內進行。
「西光所旗下的陝西光電子先導院提供了一系列創新創業服務,打消了我們的顧慮,助力團隊快速進入研發生產階段。」龔平算了一筆帳:600平方公尺的超淨室,再加上房租、水電費以及輔助設備和營運團隊的費用,這套初始配套環境,起碼需要上億元資金投入,而在先導院幫助下,公司每年只需花費數百萬元,研發成本大幅降低。
找廠房、團隊、買設備…經過技術攻關,2018年4月,唐晶量子產品經測試順利達到可商用級別,年底便實現量產並接獲訂單。目前,公司開發的兩款高階GaAs外延片產品,關鍵指標達到國際領先水平,帶動光子在消費性電子、感測測量、智慧終端等前沿領域深入應用。眼下,新的生產基地正在絲路科學城加緊建設,工程完工投產後,預計年產量達9.7萬片,年產值達3億元。
築起暖巢,引鳳來棲。超百人的製程技術團隊、百餘台(套)先進光電晶片關鍵設備、8000平方公尺的潔淨廠房…如今,陝西光電子先導院已建構起光子企業從產品研發到批量供貨的全流程技術服務。
「對新創公司而言,中試、檢測、工程化等科研配套往往是成果轉化的'攔路虎',借助先導院平台,起步成本能降至原來的1/10,促進科技成果快速迭代。」陝西光電子先導院總經理助理張曉雷介紹,目前,先導院已服務70餘個專案團隊,吸引40餘家光電晶片領域新創企業進駐。
借勢於園區服務—
分析企業需求痛點,提供精準差異服務
指著絲路科學城即將落成的研發基地,中科立德市場副總經理王周瑜充滿期待。這家以紅外線熱成像技術為核心的智慧光電設備研發企業,8年前創立時營收剛過600萬元,近年來已突破億元。
「度過初創期後,公司面臨再次『爬坡』。為了拓展發展空間,公司搬進了高新區內的『曲率引擎』硬科技企業社群。」王周瑜說,在這裡,辦公面積由原來不足2000平方米擴展到約5000平方米,滿足了公司擴產能的需要,「更重要的是,社區內聚集了多家產業鏈上下游企業,彼此之間互為甲乙方,合作關係更加緊密。 」
「曲率引擎」出自科幻小說《三體》,是驅動太空船進行光速飛行的推進系統,寓意協助度過新創期的光子企業加速成長。在社區內,營運服務團隊能透過分析企業痛點需求,針對不同階段的企業提供差異化服務。
王周瑜回憶道,2022年初,結合前期市場調查,公司研發了一款車輛輔助駕駛系統,亟待進行市場化推廣。 「經過社區團隊『牽線搭橋',我們與陝汽集團達成車載360度輔助駕駛系統等產品戰略合作,助力企業營收連續3年實現兩位數增長。”
打造產業發展空間、提供專業技術服務、建構全鏈科創生態…目前,「曲率引擎」進駐企業64家,高新技術企業佔85%以上,國家級專精特新「小巨人」企業12家,省級專精特新中小企業15家,去年入園企業經營收入總計超15億元。
聚「光」成炬,駕馭「光」而行。炬光科技、萊特光電成功登陸科創板,立德紅外線、中科微精加速籌備上市……脫胎於西光所,加速於先導院,借勢於園區服務,一批光子企業脫穎而出、由小變大。未來,西安高新區將持續推進光子晶片聚集區、光子製造聚集區、光子感測聚集區建設,並前瞻謀劃更大規模的光子產業聚集區,讓這束光更加閃亮。