几乎每一颗中国卫星的“眼睛”都会经过精细打磨，在载荷的光学元件上镀上一层层功能不同的薄膜。或许有一天，这些光学薄膜会在中国集成电路产业冲破光刻机研制瓶颈的进程中，发挥看似微小却不可或缺的作用。

　　在9月6日开启的中国国际光电博览会上，中国科学院上海技术物理研究所不仅展示了在气象“风云”、“嫦娥”奔月、载人航天、“墨子”通信等中国航天科技盛事中发挥关键作用的高精尖载荷，更带来了一批从中酝酿的具有技术优势和市场应用前景的民用产品，生动诠释了将面向国家战略需求和推动产业应用相融合的“顶天立地”式科研的内涵。

　　红外探测“精锐尽出”

　　红外探测器是看透黑夜的“眼睛”，在我国风云气象卫星上能够获取红外波段的气象数据。而对于红外探测技术的研究，一直以来都是上海技物所的看家“法宝”，在经过多年坚持之后，已经成为中国红外基础研究的高地和创新技术的策源地。

　　在此次光博会上，上海技物所面向民用市场的红外探测器可谓“精锐尽出”：分辨率达到百万级别的碲镉汞红外焦平面探测器，可以在黑夜中将人脸看得清清楚楚；高增益碲镉汞APD红外探测器，采用了新的物理机制，较常规探测器可实现3倍的量子效率，大大增强了探测灵敏度；量子阱长波红外探测器，可以对气体进行精准探测；甚长波光导型单位红外探测器，将探测的红外波长从8微米提升到18微米以上，拓展了视野的宽度……

　　“四百万级分辨率的红外探测器是用来‘秀肌肉’的，说明我们所的技术能力水准。新型APD红外探测器则是我们面向产业主推的产品。”上海技物所林春研究员解释说，APD红外探测器能够更为快速、高效地扫描工作场景，并更为精准地分辨出微量的检测目标，“比如，我们在化工厂安装一个这样的红外探测器，它能够360度无死角的扫描几公里的厂区，一旦发现有特殊气体泄露，就会快速发出警报”。展会上，该探测器引起了不少专业观众的兴趣，已经有企业前来咨询洽谈。

　　亮出全链条创新力

　　从基础研究到关键技术，从原材料、元器件到组件、系统，上海技物所多年来坚持从源头自主科研、全链条自主可控。从展会现场，上海技物所将这种创新能力一起亮了出来。

　　除了红外探测器外，杜瓦组件、制冷机、光学薄膜等展示了上海技物所在核心组部件研制上的创新实力。红外分光及增透光学薄膜器件、大口径金属反射镜、多通道集成滤光片、红外波长渐变滤光片、复杂光学曲面均匀镀膜等，体现了该所在光学镀膜研制上的雄厚实力；应用于嫦娥工程的深空近距离原位光谱探测技术，应用于“墨子”号量子科学实验卫星、天宫二号、首颗量子微纳卫星的空间光子极限操控与探测技术，应用于空间站问天实验舱的多项生命科学仪器等彰显了该所在载荷上的创新突破。

　　“我们目前的科研工作是非常饱和的，但我们依然关注将新技术推广应用。”上海技物所于天燕研究员聚焦光学薄膜领域，“在航天遥感仪器上，每一个载荷的光学镀膜几乎都是一次个性化的订制，既要满足载荷要求的光学性能，又要根据不同基底材料、不同工作波段，设计出有针对性的镀膜工艺方案，以满足光学薄膜元件在严酷的太空环境中的可靠性要求。”

　　正是由于多年来不断积累的镀膜经验，上海技物所有了挑战国内镀膜技术难关的勇气和底气。“一方面，我们可以将高性能光学薄膜元件应用于国内空白的高精度光谱测量设备，例如商用红外傅里叶光谱仪的开发。”于天燕说，“另一方面，光学薄膜在某些产业也是卡脖子技术之一，例如应用于深紫外光刻机上的高损伤阈值长波红外激光薄膜就是一项亟需解决的关键技术。我们可以在这一领域进行深入研究，与相关产业界合作，最终解决卡脖子问题。”

　　打造具有创新策源力的重点实验室

　　“不断开拓创新，不断挑战新的技术难度，满足国家重大需求，这是我们作为科研国家队的职责担当。”上海技物所副所长陈建新研究员说，与此同时，研究所也积极推动将科研成果转化为市场亟需的产品，将基础前沿的科技实力转化为产业创新的发展动力，“在我们所，具备从基础物理研究、核心组部件到高性能光电系统的全技术创新链。”

　　在陈建新看来，作为中国科学院的研究所，其主责主业是面向国家战略需求开展建制化的基础研究和关键技术突破。“用户会提出各种各样的技术需求。在这些需求的基础上，我们可以凝练出深层级的科学问题，作为基础科研的主攻方向，组织团队进行攻关。在技术突破后，我们可以给国内相关产业界带来颠覆性的新概念、新产品，实现创新策源功能。”

　　作为不久前才成立的红外探测全国重点实验室主任，陈建新希望将实验室建成研究水平可比肩贝尔实验室、喷气推进实验室的国家创新基地，“这个实验室将吸引、集结全国红外探测研究领域的智慧，开放创新，持之以恒地开展高水平的应用基础研究和前沿探索，努力抢占红外探测技术的未来发展制高点。实验室与用户实现良性互动，需求从用户中来，成果应用到用户里去，带动我国红外探测产业的自主发展。”

来源：上海科技