近日,中国科学院理化技术研究所研究员、杭州中科极光科技有限公司董事长毕勇博士因在激光技术与应用研究,特别是激光显示技术研究与产业化领域做出的创新性贡献,当选为俄罗斯工程院(Russian Academy of Engineering, RAE)外籍院士。俄罗斯工程院学术秘书委员会秘书处发出了当选通知函,致函毕勇博士表示祝贺,希望他未来为中俄两国的持续发展开展更多富有成效的科技合作。

俄罗斯工程院向毕勇博士发来当选通知函

据了解,毕勇博士在“激光显示技术研究与产业化领域”所做的贡献,重要体现之一就是大家在2022北京冬奥会闭幕式中看到的“真激光”显示技术。闭幕式的“折柳送别”章节中,一组由真激光光束组成的参天大树,矗立在舞台中央,穿过雪花火炬台直达天空,中国自主攻克的“真激光”显示技术获得世界瞩目。

“真激光”光束组成的参天大树穿过雪花火炬台

那么,真激光究竟是一项什么样的技术?激光产业化工作又具备哪些重要价值呢?据了解,如同近几年因“卡脖子”问题而备受关注的半导体产业相似,激光显示能够带动起整个产业链,有机会撬动千亿级规模市场。但不同于半导体、芯片等行业受制于人的局面,激光显示技术是由我国率先突破的,技术水平也处于国际先进,这正是由包括毕勇博士在内的两代科学家孜孜追求的成果。

从原理可行、技术可行到产业可行,毕勇博士认为,中国有能力、有机会借助激光显示结束进口显示产线的历史。在激光显示技术研究与产业化方面,毕勇博士带领研发团队率先攻克全自主“真激光”显示技术,实现国际最高BT.2020标准,并且通过中科院理化技术研究所科技成果转化平台杭州中科极光科技有限公司(以下简称中科极光),实现了真激光的多元化应用。

“光”照亮的前夜:40年实验室技术攻关

上世纪60-70年代,国际上关于激光显示的研究刚刚起步,中国工程院院士、中国科学院理化技术研究所(以下简称理化所)研究员许祖彦带领团队在国内率先开始研究基于气体激光器的显示技术,并在1977年研发出了第一台原理样机,代表了我国最早的激光显示研究成果。

在第一台原理样机的基础上,中科院团队终于在2003年实现了国内首次“真激光”(RGB全色激光)投影显示,2005 年成功研发出60 英寸、84 英寸和140 英寸等一系列激光显示原理样机,并通过中国科学院与原信息产业部联合科技成果鉴定,结论是,“总体技术国际先进,色域覆盖率等关键技术国际领先。”

毕勇博士作为许祖彦院士门下年轻一代的科学家,深深被导师的科研精神和“激光梦”所打动,也被激光显示技术的应用广阔前景所吸引。

毕勇认为,21世纪是光的世纪,一定需要有火车头的拉动,激光显示技术可能成为光通讯之后,另一个能够带动激光产业规模化应用的产业方向。也就是说,如果激光显示可以把规模做起来,它一定可以形成拉动光电产业高速发展的火车头作用,也就会拉动我国的光电产业发生一些革命性变化。

“中国有机会实现激光显示核心部件的国产化,这将是一个历史性的突破。然而全国产化只有理论研究还不够,必须面向市场。”因此,激光显示的产业化成了毕勇追逐“激光梦”的重要一程。

毕勇和团队接连攻克了小型化高性能三基色LD激光模组、高效率控制驱动、高精度分时调制、颜色管理、高效能热管理、匀场照明与散斑消除等关键技术,取得了75项行业专利。

2015年,体积更小、效率更高、更易于批量化生产、成本更低的半导体激光器逐渐成熟,为激光显示的产业化化解了“最后一道难关”,中科极光在杭州正式落地,毕勇博士开启了科技工作者的创业之路,“真激光”产业化的帷幕正式拉开。

市场全面开花,创造下一个“中国机会”

中科极光成立后,围绕“真激光”显示技术核心元器件进行了技术布局,搭建激光光源、热学管理、电子学研发、可靠性试验、整机开发等技术平台,已成功向市场推出真激光电视、影院激光光源系统、工程投影一体机等新一代激光显示系列产品,推动了“真激光”显示技术为智能家居、院线、文旅、医疗、城市亮化等产业赋能。

真激光为四川美术学院打造光影涂鸦

如今,大家在哈尔滨、云台山、济南、武汉、重庆、西安等地欣赏到的城市地标光影秀都源自这一技术。除了市场的认可,“真激光”显示技术还成为了展示中国先进显示技术的“窗口”。从北京冬奥会闭幕式“折柳寄情”的激光大树,到海拔3700米的布达拉宫,再到祖国70周年庆典人民大会堂穹顶的光影绽放,“真激光”显示技术多次出色完成“重量级”任务,展现了我国的科技实力。

今年11月,中科极光正式发布首款面向大众市场的“真激光”电视——真激光家庭影院,这意味“真激光”显示技术开始进入消费市场,完成产业化进程的重要一步。

真激光家庭影院(X1A 系列)色彩效果

毕勇表示,国际标准已经发展到了BT2020技术标准,在现有显示技术中,只有激光显示是全面符合BT2020技术要求的,因此,激光显示被称为“下一代显示技术”,中国有机会成为技术引领。

在中科极光迈出激光显示产业化的第一步后,越来越多的同行者加入了这一行列。截止2019年,我国激光显示企业已有27家,年产值超过150亿元。我国激光技术和产业已经迈入国际领先行列,在关键材料、元件、技术、整机及专利等方面已具备自主可控发展产业的条件。

从技术到产业,中国在激光显示领域已达到了国际领先水平,有能力结束进口显示产线的历史,圆中国人看中国电视的“中国梦”,更让千亿级规模的激光显示行业成为下一个“中国机会”。

关于毕勇博士:

毕勇,国家万人计划首批入选者,中科院理化所应用激光研究中心主任,杭州中科极光科技有限公司董事长/总经理。历任科技部863计划“十一五”和“十二五”新材料领域重点项目总体专家组专家、“十一五”和“十二五”863重点项目首席科学家、IEC-TC110“激光显示器件”标准专家组专家等入选国家万人计划”科技创新领军人才,北京市百名科技领军人才,北京市科技新星等。曾获中国光学工程学会科技进步一等奖、北京市科学技术奖励二等奖和中科院科技成果转移转化一等奖,申请专利120余项,发表论文100余篇。

长期从事激光显示技术研究和产业化工作,承担并完成了国家重点研发计划、863计划、科技支撑计划、电子发展基金等多项重大项目,取得了一系列重要成果: 2007年领导开发了全球首台激光数字电影放映机,并成功进行了商业应用示范,被英国著名杂志《经济学人》报道,引领国际该领域的发展,研制的国际领先的激光前投影机成功应用于2008年北京奥运会、2010年上海世博会中国馆和2022年北京冬奥会,获先进个人和优秀团队奖励。2015年领导团队成功自主研发国际首台100英寸三基色LD光源的激光投影电视,关键技术指标达国际领先水平。提高了我国该领域创新能力,打通了激光电视走向产业化之路,推动了我国激光显示产业化的发展。