立陶宛的光學研究歷史悠久,上世紀60年代就成功研制出自己的激光發生器。立現代光學及光工程學是在前蘇聯建立的框架內形成的,主要研究方向包括量子電子學、非線性光學、超高速光電子學等。
立陶宛激光企業早在上世紀80年代就躋身國際激光市場,目前在某些領域里處于國際領先地位,有些產品市場占有率甚至超過50%。世界上不少享有國際聲譽的尖端科研機構都是這些公司的重要用戶,如劍橋、加州伯克立、康奈爾和北卡羅來那大學、Rutherford Appleton實驗室激光研究中心、日本和以色列核子研究中心及IBM Thomas J.Watson 研究中心等。
現就立陶宛激光產業現狀、研究機構、主要研究項目及生產企業作一介紹。
一、立陶宛的光學(激光)產業的歷史及現狀
立陶宛的光學研究歷史悠久。早在17世紀初,維爾紐斯大學就已開始進行早期光學研究,此后由于天文學的需要,維爾紐斯大學于1753年建立自己的天文臺,18世紀末開始定期開設光學講座。
立現代光學及光工程學形成于前蘇聯框架內,主要研究方向包括量子電子學、非線性光學、超高速光電子學等。當1960年美國休斯制造公司制造出世界上最早的激光發生器僅7年后,維爾紐斯大學就成功研制出自己的激光發生器。此后,立在激光學領域一直處于先進水平。2001年,維爾紐斯大學皮斯卡爾斯卡斯教授(A.P.Piskarskas)榮獲歐洲量子電子學和光學獎,這標志著立激光物理學家在該領域內的地位已得到歐洲物理學界的承認。
立不僅擁有優秀的激光專家,而且還有眾多的激光企業,立政府把激光產業定為立優先發展的行業。科研與生產緊密結合,使得立激光企業得以保持競爭優勢,也使立激光行業在國際市場上占有一定地位。
立激光企業早在上世紀80年代就躋身國際市場,在某些產品領域里處于國際領先地位,產品市場占有率甚至超過了50%。現在,世界上到處能發現標有“立陶宛制造”的激光設備及配件。不少享有國際聲譽的尖端科研機構都是這些公司的重要用戶,如劍橋、加州伯克立、康奈爾和北卡羅來那大學、Rutherford Appleton實驗室激光研究中心、日本和以色列核子研究中心及IBM Thomas J.Watson 研究中心等都在使用立陶宛制造的激光設備。
在歐洲和全球市場上,立激光技術和產品始終保持著較強的競爭力,其激光技術公司的總產值已經達到了2000萬歐元,90%的激光技術和產品設備出口歐盟、以色列、瑞士、日本和美國,銷售網絡遍及全球近100個國家,其中多數應用于大學或實驗室的科學研究,同時也有部分激光技術用于機床和機械設備。出口皮可秒激光器的“Ekspla”公司和生產超高速參數發生器的“Light Conversion”公司分別占有全球市場份額的50%和60%。2005年,美國國家航空航天局(NASA)在其實驗室安裝了一臺由“Ekspla”公司生產的皮可秒激光設備,對火星進行生命課題的研究。瑞士鐘表企業發現,立激光設備在機械切割過程中的準確性甚至超過了勞力士公司的技術標準。這些事實都有力地證明了立陶宛激光產品的出色表現和卓越品質。
二、主要科研機構
1、 維爾紐斯大學量子電子學系
維爾紐斯大學的量子電子學系成立于1974年,皮斯卡爾斯卡斯
目前,激光研究中心和量子電子學系主要從事激光學領域里(包括量子電子學、激光物理學、非線性光學、激光光譜學、生物光電子學和結晶體及涂層的激光測試等)的研究和教學。擁有從事量子電子學、非線性光學、激光光譜儀和生物光電子學教學和科研的實驗室。
2、半導體物理研究所
該所成立于1967年,是立陶宛科學院的一個科研機構。成立后,該所一直進行一些特殊領域內的半導體及相關技術的研究,自1970年起,該所開始對其他領域(如強激光射線與物質的相互作用和固體及其他壓縮介質內部的非線性光學現象)的實踐和理論進行探索。現在,SPI科研活動主要集中在以下幾個領域:材料科學和納米技術、半導體及超導體超高速變化過程、太赫(terahertz)技術、信息技術、度量衡學及國家標準的開發等。
3、物理研究所
該所成立于1977年。立科學院對于激光和光學的研究就集中在該所進行。目前,非線性光學、光譜學、激光設備的研發和激光應用已經成為該所四個主要科研方向。非線性光學和光譜學研究所的科研活動主要圍繞以下幾個方面展開:壓縮物質和薄霧的非線性光學性質,以及對于該性質的研究在獲得短激光脈沖的能量和時空參數方面的應用、新型的激光和光譜設備的研發、強激光射線特征及其與物質的相互作用等。該所約30名的研究員已經完成了他們在光學、光譜學和激光科技領域內的博士論文的答辯,其中有4人已經獲得了博士學位。
4、國際光學委員會立陶宛分會
國際光學會立陶宛分會,即立陶宛物理學會的分支機構立陶宛光學學會,是立參與和開展國際科研合作的主要機構,并一直保持著國際光學委員會的會員資格。目前,已有13名來自立不同激光研究機構的教授
5、立陶宛激光和光科學技術協會
該協會會員包括維爾紐斯大學、立物理研究所及一些立激光企業。該協會把科研機構和企業聯系在一起共同發展激光技術。協會制定了立激光工業發展戰略計劃目標:使立激光工業產值在未來7-10年內至少達到立GDP的1%。
三、目前立陶宛光學的重點科研項目
(一)高科技項目“工業用兩極真空管激發高亮度激光系統”(2003-2006)
該項目由立陶宛國家科學研究基金會贊助,并由維爾紐斯大學量子電子學系、物理研究所非線性光學及光譜學實驗室、Light Conversion Ltd公司及 Ekspla Ltd公司共同研究開發。
(二)高科技項目“經高級沉積處理的光學涂層技術”(2003-2006)
高激光誘發損害臨界值和經高級沉積處理的高光譜穩定性涂層技術的開發是以離子輔助沉積和離子柱噴濺技術為基礎,而高激光誘發損害臨界值抗反射涂層技術的開發則以用于制作鏡片和溫感晶體的溶膠-凝膠法為基礎。
項目由立陶宛國家科學研究基金會贊助,并由維爾紐斯大學激光研究中心(LRC)、物理研究所非線性光學及光譜學實驗室、化學研究所、Optida Ltd公司及Ekspla公司共同開發。
該項目的目標是:通過整合立陶宛各研究機構的科研和技術力量將光學涂層的質量提高到能滿足目前和未來激光及相關科技需要的水平;通過提高涂層質量和增加涂層及設備的品種以滿足不同特性的光學涂層需求來增強立陶宛各激光公司的競爭力。
四、立陶宛光學研究的國際合作情況
(一)歐盟第六號框架方案中的歐洲激光研究基礎機構“一體化創始”(The “Integrated Initiative”)
9個歐洲國家的17個激光研究基礎機構(包括維爾紐斯大學激光研究中心)和一個專門從事互聯網和數據庫技術研究的機構聯合成立了歐洲激光實驗室(Laserlab-Europe),該實驗室的建成是激光研究基礎機構一體化的開始(Integrated Infrastructure Initiative)。
(二)歐洲激光研究基礎機構協調網絡LASERNET
該合作網絡聯合了歐洲最好的激光研究基礎機構(包括維爾紐斯大學激光研究中心),可以將激光的概念推進到新的方向并將光學技術的應用推廣到新的領域。
(三)EULASNET網絡
該網絡是由一個歐洲范圍內的以市場為導向的工業創新與發展網絡EUREKA發起創立的網絡。該網絡使全歐洲的產業和研究機構(包括立陶宛物理研究所)間的合作成為可能。EULASNET將幫助歐洲的企業和研究組織找到合適的國際合作與創新伙伴。而且,該網絡還將成立一個虛擬的援助中心,在這里信息和專門技術可以得到廣泛的交換。
五、主要光學企業
1、“EKSPLA”公司
Ekspla公司是立陶宛規模最大的激光公司,是目前領導皮秒激光器和相關設備前沿技術的著名廠商,為國際該領域內占主導地位的系統研發制造商。該公司科研實力雄厚,研發部門由80多名富有經驗的工程師和激光學家組成,其中45人是物理學家,15人擁有博士學位。公司研制和生產皮秒脈沖激光器,皮秒脈沖光參量發生器,放大器,差頻器,以及由這些光源為主要部件構成的非線性光譜測量系統,產品種類近300多種。該公司的皮秒激光器有兩個系列--采用鎖模機制的 PL 系列和采用激布利淵散射壓縮機制的 SL 系列。其產品主要用于科研機構、醫藥、生物及精密機械制造領域。該公司贏得了包括三菱重工和瑞士表業在內的眾多客戶。由于該公司產品匯集若干技術訣竅,公司以出口成品為主。由該公司承擔的“石油探測用激光氟化物感應器”項目是立首家由歐盟資助的國際項目。2006年銷售收入2896萬立特,產品出口比例達92%。其中,30%出口歐洲,17%出口日本,20%出口美加。對中國的出口占13%,公司希望不斷擴大在中國市場的銷路,適時在華設立地區銷售機構。
2、“LIGHT CONVERSION”公司
該公司在1994年脫離維爾紐斯大學激光研究中心后成立,主要從事產品研發、制造和服務,在光學參數發生和放大領域有著雄厚的技術力量,其可產生持續可調波長超速光源的“TOPAS”系列光學參數放大器和混頻器在世界上居領先地位,目前,在全球各地安裝了超過350套“TOPAS”和“TOPAS-WHITE”系統。
3、“STANDA LTD”公司
該公司建于1987年,有自己的工業基地和實驗室,約55個工作車間。公司設計部除了研發光學機械類別的產品(機動和手動平移和旋轉鏡臺、運動控制器、光學臺、隔振系統、光學載片、光學儀器等等),還可為原始設備制造商等客戶研發其他設備。目前,公司主要致力于二極管激光器的研發。在全球有著20家代理公司銷售其產品。