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纳乐科思:挑战光与精度的极限

导读: “国内光学企业不知,设备可以引进,成熟的开发设计技术及量产技术是无法引进的。”这是常州纳乐科思光学有限公司董事长庞楠博士在接受OFweek光电新闻网采访时分析总结出来的。这位归国华侨除了在光学学术上有很高的造诣,还将日本先进的光学工艺和技术引到中国来。

  “国内光学企业不知,设备可以引进,成熟的开发设计技术及量产技术是无法引进的。”

  这是常州纳乐科思光学有限公司董事长庞楠博士在接受OFweek光电新闻网采访时分析总结出来的。这位归国华侨除了在光学学术上有很高的造诣,还将日本先进的光学工艺和技术引到中国来。

  笔者与庞博士有两面之缘,这位个子十分高大的北方汉子,说话直爽幽默,做事非常认真而且精益求精。总是能给人留下深刻的印象。这次接受OFweek的采访,十分感谢他百忙之中抽出时间。就庞博士几十年的光学业界经验而言,我们很愿意与读者分享他对中国光学企业的分析和建议,以及他将带给广大客户的产品。如下便是庞博士的专访收录:
 

常州纳乐科思光学有限公司董事长庞楠博士

国内光学企业自主创新力不足

  国内的光学行业我觉的有两点不足,第一:企业自主创新能力不足。国内企业大都追求一种短平快的经营模式,希望以最快的周期赢得最大利益。这就必然导致无法重视基础研究,忽视企业的长远战略意识。具体做法就是在没有通过深入研究光学特性的前提下,急于制造产品。更有甚者会直接去仿造一些国外厂家的产品谋取利益。

  同时,在技术引进时,资金多用在了仪器设备购置,忽视系统集成技术、人力资源、专利技术等无形资产的引进。殊不知,设备可以引进,成熟的开发设计技术及量产技术是无法引进的。
  
  第二: 政府为企业营造的基本平台不够。在日本,每一个稍大的城市都拥有一个自己的产业中心,资产为国有,但可为企业无偿或低价使用。众所周知,光学检测设备价格不菲,其使用频度却不高。国家一次性投资购买了这些检测仪器,避免了企业的重复投资,使企业可以将这部分投资用于新产品的研究开发,增强了企业后劲与实力。

  在国内,大量的资金掌握在政府手中,大型产业的引进提升由政府主导。政府用更多的钱去扶植一些重点企业,却没有为整个社会打造一个共用平台,导致企业重复投资严重,更多的钱都用在了设备引进方面。
  
好的透镜制造厂家必须满足四项国际标准,还要运用企业人自身的智慧

  “转眼间公司成立一年多了,这一年中得到了政府及广大客户对我们的大力支持,我借用贵媒体向大家表示感谢。”笔者从去年一直关注纳乐科思的发展,正如下面庞总说的一样,他以高标准建立了纳乐科思。

  以国际标准要求,作为一个成熟的透镜制造厂家必须要具备以下条件:1.完整的光学设计技术 ;2.高超的超精密加工及模具制造技术;3.先进的量产及材料技术;4.先进的测量技术。

  上述四个技术相辅相成,缺一不可。其中设计是基础、加工及量产是手段、测量是保障。除了上面四个基本要素外,纳乐科思拥有关键技术的完整自主知识产权和相关应用软件的开发技术,这可以被称作我公司今后发展的技术底蕴及保障。稍微将上述技术展开,在设计方面,我公司可进行一般光学设计、照明光学设计、亚波长光栅设计及衍射光学设计,其中在亚波长光栅设计方面,纳乐科思还自行开发了三种设计及模拟软件。在超精密加工方面,举一个比较贴近大家生活的例子,我们可以在一个普通人的头发丝上横向纵向各加工出30条沟槽。虽然在量产技术及测量技术方面纳乐科思做不到购买大批世界顶级设备,但是他们用自己的智慧,开发制造出了各种适合自己产品的专用设备,用10%的投资换取了100%的效果。

挑战光与精度的极限

  纳乐科思产品的透镜阵列、自由曲面光学元件在国内虽然已完成了研发及试作,但是还没有成熟厂家可以稳定量产。但是有多项衍射光学元件的强势专利,可以填补多项国家空白。

  微透镜阵列产品在国内尚属未成熟的产品,在国外亦属高尖端产品。微透镜列阵(microlenses arrays)是由通光孔径及浮雕深度为微米级的透镜组成的列阵,它不仅具有传统透镜的聚焦、成像等基本功能,而且具有单元尺寸小、集成度高的特点,使得它能够完成传统光学元件无法完成的功能,并能构成许多新型的光学系统。

  微透镜列阵可分为折射型微透镜列阵与衍射型微透镜列阵两类。衍射微透镜列阵利用其表面波长量级的三维浮雕结构对光波进行调制、变换,具有轻而薄、设计灵活等特点。作为功能元件,在波前传感、光聚能、光整形等多种系统可得到广泛应用。微透镜阵列将一个完整的激光波前在空间上分成许多微小的部分, 每一部分都被相应的小透镜聚焦在焦平面上, 一系列微透镜就可以得到由一系列焦点组成的平面。如果激光波前为理想的平面波前, 那么在微透镜阵列焦平面上就可以得到一组均匀而且规则的焦点分布;然而实际的激光波前并不是理想的平面波前, 它们或多或少地带有一些畸变, 用微透镜阵列聚焦后, 焦点不再是均匀分布, 而是与理想的焦点发生了位移。

  微透镜阵列已被广泛地应用于各种光学元器件中,在民用方面可以被应用到例如平面显示器、光通信、太阳能电池、天文望远镜、大气监测系统等多领域。在国防产业可以被应用到光侦测器、激光诱导、远程激光定位及航天器、间谍卫星等方面。
  
  纳乐科思的微透镜阵列与其它微透镜相比具有如下特点:
  1.可以从数十微米量级的焦距开始制作,透镜形状可以是自由曲面、非球面、球面等。
  2.可以稳定大批量生产上述各种产品。
  3.可以将微透镜阵列与其它光学结构结合,合二为一或合多为一。举一个最简单的例子,我们可以将透镜的一面做成微透镜阵列,另一面做成光栅或自由曲面结构。

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