走进中科院系列活动 ——上海光机所专场

一、组织机构：

指导单位：中国科学院上海分院

主办单位：中国科学院上海光学精密机械研究所、南京先进激光技术研究所、上海市工商联科技商会、上海市技术转移协会

协办单位：迈科技、科创帮、绿丞科技、文新信息、意元咨询、德音雅韵

承办单位：上海市工商联科技商会高新技术发展专委会、上海市技术转移协会

二、活动时间

2019年9月12日（星期四）  14:00-16:00 

三、活动地点

嘉定区清河路390号（中科院上海光机所嘉定园区）

四、部分成果（持续更新中）

1、第三代高强钢焊接新技术

相对于现阶段使用的高强钢，第三代高强钢具有更好的综合性能；与铝合金、镁合金、复合材料等轻量化材料相比，第三代钢具有更低的制造成本优势。相对于第一代和第二代汽车用钢，第三代高强钢焊接窗口非常窄，焊接过程极度敏感，焊接过程容易产生大量飞溅。采用传统焊接方法，第三代高强钢焊点的力学性能严重降低。

上海光机所杨上陆研究员及其团队联合通用汽车研发和工程团队，经过近5年技术攻关，提出了一系列新的焊接方法以及焊接参数的优化方案，大大提高了焊点的强度、韧性、延伸率以及抗疲劳性能，这些新的方法可以很好地解决第三代高强钢焊接问题，比如中锰、QP、TBF钢等。

2、机载双频激光雷达

机载双频激光雷达技术是集激光测距技术、GPS定位技术、姿态测量技术、高速数字信号处理技术等多种高新技术于一体的新型主动激光测绘、侦查系统。基于机载平台快速实现海岸带、海岛和岛礁的陆地与海底地形一体化测绘，系统具有如下优势和特色：

1）快速获取特定区域陆地和水深50m以内的海底地貌并绘制成三维地形图；

2）作用范围广，海陆测绘效率超过百平方公里/小时；

3）可测水深0.2米的极浅海域，以及船只无法进入的暗礁和未知航道海区。

3、非机械扫描激光雷达技术

上海光机所采用声光扫描技术研发出声光扫描视频激光雷达系统。该系统利用声光晶体作为扫描器件，实现5度×5度成像范围、最高25Hz帧频、最大距离850m的视频三维成像激光雷达。在快速运动平台上，其优势在于：

1）无机械扫描部件，系统可靠性高；

2）扫描速度快，可实现对高速运动目标的快速三维成像。

4、单线和多线激光雷达技术

单线和多线激光雷达是单波束和多波束机械扫描式激光雷达，通过一维机械扫描分别实现目标的二维和三维成像，该技术已经广泛应用于自动驾驶、工业自动化、机器人、自动物流和仓储等领域。基于高速编码调制和光子计数技术，完成单线和多线激光雷达的开发。与市场上已有的单线和多线激光雷达不同，该激光雷达的测距功能是基于激光通信技术，在测距同时可以进行激光通信。

其优势在于：

1）无需高峰值功率和窄脉冲的激光器，通过高编码速率和编码增益实现较高的距离分辨率和信噪比；

2）高速率单光子探测技术可以从弱信号中提取有效回波，具有较高的探测灵敏度；

3）编码调制技术可以扩展系统的通信和识别能力，为未来的系统间识别和信息交互功能提供了扩展平台。

5、便携式激光雷达哨兵周界安防系统

激光雷达哨兵是综合应用激光雷达、视频跟踪、数据融合和信息管理等技术，实现对报警区域的有效防范和警戒。系统通过激光雷达的实时扫描数据，结合预设的报警信息，发现报警目标，调度网络摄像机进行目标跟踪，终端软件显示报警目标和追踪视频，对危害报警区的目标实现报警、跟踪、显示、存储和回放，实现智能监视功能。其优势在于：

1）便携性好：系统集成度高，一体化设计，针对监控区城实现快速布防。

2）准确度高： 受环境干扰小，扫描频率高，入侵目标最小半径15cm。

3）跟踪定位准确：准确测量目标位置，数据精度为10cm。

4）功能完备：系统能实现对目标的报警、跟踪、显示、存储和回放。

6、激光加工

1）激光修复再制造，包括航空航天、石油化工、机械制造等行业金属零部件的修复再制造，如传动轴、行星架、轧辊、齿轮箱、内孔结构件等，硬度20-60HRC。

2）高硬度、耐磨耐蚀涂层激光熔覆，如石油钻铤、钻头、煤炭截齿、工程机械防护板、刀具、石化阀体、阀芯、盖板、传动轴、核电阀芯、钢厂轴头、层流辊、液压杆等。

3）激光淬火强化，包括汽轮机叶片、轨道、模具等金属构件的激光表面淬火。

4）金属3D打印，包括航空航天等复杂金属结构件的金属3D打印工艺开发、粉末材料研制、技术服务等。

5）激光焊接，包括高性能激光焊接，如新能源汽车动力齿轮、核电用板、发动机传感器、滤清器阀片、动力电池、装甲车防爆结构等。

6）激光切割，包括二维、三维金属结构件的高精高效切割，如各种钣金件、汽车车门、B柱、航空结构件等。

7、大型龙门激光制造系统

大型龙门激光制造系统搭载激光熔覆头、焊接头、淬火头等，实现大型零部件激光修复再制造、激光焊接、激光淬火等。同时配备离线编程、数据采集及焊缝跟踪系统，实现快速、高效、智能化的激光制造过程，在机车、汽车、航空航天等领域具有广泛应用。

8、医疗光声成像激光器

医疗光声成像是近年来发展起来的一种非入侵式和非电离式的新型生物医学成像方法。该技术可以在20分钟内完成肿瘤边缘检测，而传统方法需一周时间，从冰冻组织切片再到病理实验室化验，病人大多需要二次手术。在全球180万例乳腺癌中，当前监测手段下有20%~70%二次手术率，而本系统可将几率降到0，其高精度高速优势可以有效降低患者支出。

目前已在美国开展临床验证，医疗效果得到医生和患者认可，接受共同开拓国内市场，中国市场规模预计15~20亿元，且每年保持4%的增长率。

9、高重频大能量激光器

碎片物质的撞击是航天器机械损伤和损毁的主要原因，也是影响航天器寿命的主要因素之一，甚至会危及在航天器外工作的宇航员的生命安全，因此对于空间碎片的监测与预警逐渐得到广泛关注。激光探测作为一种方向性好、抗干扰能力强的主动探测手段，在全天候探测方面有着得天独厚的优势。卫星激光测距（SLR）技术单次测量精度已提高到亚厘米级，目前正向毫米级发展，采用激光测距技术探测空间碎片，距离探测精度会比其它探测技术手段提高一至两个数量级。研制碎片探测激光光源成为大幅度提高空间碎片探测精度的最直接和最有效手段。

10、工业紫外激光器

全固态紫外激光器在标刻领域具有标刻材料范围广及标刻精度高的优点，目前工业涉及到的绝大多数材料都可以用紫外激光器进行标刻；另外紫外激光器由于光束质量好和波长较短，能够进行更加精细的标刻，已广泛应用于3C行业、白色家电行业的精密标记以及3D打印和增材制造等领域。

五、议程安排

14：00～14：30    光机所情况介绍

14：30～15：00    项目介绍

15：00～15：30    互相交流

15：30～16：00    参观展厅

16：00～16：00    合影留念

六、光机所简介

       中国科学院上海光学精密机械研究所（简称：上海光机所）成立于1964年5月，是我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所。经过五十余年的发展，已形成以探索现代光学重大基础及应用基础前沿、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。研究所重点学科领域为：强激光技术、强场物理与强光光学、空间激光与时频技术、信息光学、量子光学、激光与光电子器件、光学材料等。  

       上海光机所建成国内仅有、国际为数不多的“神光”系列高功率大型激光装置、超强超短激光装置、激光原子冷却装置、空间全固态激光器研制平台等，并具有各种新型、高性能激光器件、激光与光电子功能材料研制平台，并达到国际先进水平。 

       上海光机所紧密依托本所的研究领域和学科优势，有计划、有重点、有策略地策划、设计和组织了若干重大国际合作项目和学术交流活动，形成了较为成熟的国际合作模式。上海光机所被国家科技部首批授予“国际科技合作基地”，并获评“优秀”。目前已与白俄罗斯、德国、俄罗斯、法国、加拿大、捷克、韩国、罗马尼亚、美国、日本、以色列、英国等十多个国家开展国际合作研究。上海光机所十分重视国际学术交流活动，每年接待访问学者200余人，其中包括多名诺贝尔奖获得者和国家元首；派往国外参加国际会议、考察和合作研究的学者每年百余人次。

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