奥普光电大股东中科院长春光机是国内光学领域最重要的研究所之一。
据官网,长春光机所下属现有核心企业52家,其中上市公司2家(控股公司奥普光电和参股公司长光华芯),国家级“专精特新”企业9家。业务涵盖光电传感、激光与应用、光谱与成像、高端制造、航空航天、生命健康,产品涵盖空间载荷、绝对式光栅尺、紫外激光器、晶圆/探针相机、高精度碳化硅陶瓷复合材料、机械臂磁流变设备、无人机光谱成像指数分析仪、双飞翼垂直起降固定翼无人机、多光谱相机、科研级真空制冷成像终端、面发射激光器等,形成了以精密仪器与装备为鲜明特色的光电子产业集群。
一.长光辰芯CMOS
长春长光辰芯微电子股份有限公司(GPIXEL)是专注于高性能CMOS图像传感器设计研发的国际化企业。GPIXEL涵盖机器视觉、自动化检测、科学成像、医疗成像、专业影像、虚拟现实等应用领域,客户遍布全球30余个国家和地区。长光辰芯海内外一流的半导体技术团队,具备科学级背照式CMOS图像传感器、14/16bitADC、高分辨率大靶面、stacking、一维和二维拼接、电荷域全局快门像素等核心技术能力。
2024年8月30日,长光辰芯发布大靶面、1亿像素分辨率CMOS图像传感器-GMAX64104。该芯片具备高分辨率、高动态范围、高灵敏度、低噪声等优异特性,可满足航空成像、天文观测、显微成像、生命科学等高端领域的应用。
全国产8K超高清摄像机:采用目前国内最先进的高速全局曝光CMOS图像传感器,整机采用高可靠性设计,具备高效能AI算力。内部组件采用模块化设计,具有极高的灵活性和强大的数据传输、数据处理能力。在成像分辨率、计算能力、存储能力、压缩编码传输能力、前端处理能力等方面处于目前业内领先水平。
二:奥普光电(子公司禹衡光学光栅尺)
中国光栅编码器的领军企业:禹衡光学,光栅尺最高分辨率2.5nm(0.0025um),值得点赞!!!
禹衡光学成立于2005年,是光栅编码器、光栅尺及旋转变压器的专业制造商。作为仪器仪表行业的专业制造企业,禹衡光学一直专注于光栅传感器的研制,主导产品光栅编码器年生产能力达150万台。
光刻机/工业母机光栅尺打破外资垄断,持续受益自主可控。光栅尺是母机领域仅次于数控系统的卡脖子环节,直接决定高端机床的精度。中国市场光栅尺常年被德国海德汉、西班牙发格等垄断,应用受到严格的限制。公司的光栅尺已达到海德汉可以在中国市场销售的同级别精度。
前,禹衡光学光栅尺最高分辨率2.5nm(0.0025um),值得点赞!!!目前世界范围内封闭式绝对光栅尺的系统精度还在“μm/m"量级。比如德国海德汉的封闭式绝对光栅尺标称精度是±3μm/m, 禹衡光学同类产品的批产精度为±3μm/m,最高精度可达±1μm/m。2.5nm指光栅尺的测量步距,也称分辨率,而非精度。(海德汉最高分辨率0.001um)
2009年,中科院长春光机所在国内率先实现满足数控机床闭环控制的单码道绝对式光栅尺关键技术突破(长春光机所研制成功JC系列绝对式光栅尺),打破了绝对式光栅尺需求完全依赖进口的被动局面。一年多以来,该所光电研发中心科研人员继续就提升产品性能、完善生产工艺等进行攻关,目前,该尺在精度、响应速度、加速度等方面均达到国外同类产品水平,尤其是完成了类推法冗余设计,使抗污染能力得到有效提高,满足实际使用的需要,具备了投产条件。相较目前国内数显企业普遍生产的增量式光栅尺而言,这种绝对式光栅尺的性能和单码道绝对编码原理,提升了数控系统位置环控制部件的性能,简化了数控机床操作过程,提高了工作效率和抗干扰能力。尤其是单码道绝对编码技术,能够直接在单一码道上提供唯一的位置值,较已有的七码道绝对编码技术更为先进。(来源:长春光机所官网)
注释:“长春光机所四十多年前就生产数控机床用的定位精度0.01的光栅尺,就是在光学玻璃尺上每隔0.01毫米刻一根线。”
2016年,长春光机所成功研制大面积、高精度光栅刻划机。2008年底,“大型高精度衍射光栅刻划系统”项目获得国家重大科研装备研制项目支持,并于2009年1月正式启动。2016年11月11日,项目通过验收。
注释:“国家光栅制造与应用工程技术研究中心拥有完善的刻划光栅及全息光栅母版研制专用设备,具备制作最大面积400mm×500mm中阶梯光栅和600mm×1700mm全息光栅的的能力。所研制的高性能光栅已应用于“天问一号”火星表面物质成分分析仪、“风云三号”太阳辐照度探测仪、“羲和号”Hα空间太阳望远镜等载荷以及大口径地基天文望远镜、DUV光刻机等科学装置和制造装备,并通过批量化生产广泛应用于原子光谱仪、分子光谱仪、生化分析仪等高性能分析测试仪器。”
奥普光电子公司禹衡光学(持股65%)为国内光栅编码器龙头,在该领域拥有国内唯一的高端数控配套产品。国内绝对式编码器长期依赖进口,德国海德汉、日本多摩川、西班牙发格、英国雷尼绍占据主要市场。禹衡光学基于国家重大项目的技术积淀,于2019年推出JFT系列绝对式光栅尺和JKN-2、JKN-8系列绝对式角度编码器,产品性能达到国际先进、国内领先水平,填补了国内该领域空白。公司竞争优势明显,与国外厂商相比,公司有望利用价格优势及快速响应能力,与其共享国内外高端编码器广阔市场;与国内厂商相比,公司产品性能独一档,有望充分受益国产替代需求爆发。
绝对式光栅尺分为标准型(JFT-10系列)和小截面型(JFT-40系列),通过机械设计、电器设计、原理设计提高了产品的高抗污染特性;具备编解码及数据通信、8ms数据校验、游标码实时校验等功能。在结构层面,产品尺壳采用多循环表面抛光及热稳定工艺和柔性结构设计,能够吸收温度变形;读数头采用多轴承多弹簧独特设计来重复精度,超耐磨点接触耦合机构以保证产品测量精度。
2023年奥普光电研制的两大设备:非球面超精密铣磨设备和自由度快速研抛设备,可加工2.5米口径光学元件。镜坯铣磨,研抛数控示范基地生产线可服务于整个民用领域,解决了光刻机物镜镜片抛磨难点。禹衡光学生产的高精度绝对式光栅尺和编码器,是保证光刻机工作台定位精度的先决条件,为工件台系统作为光刻机的核心分系统,直接影响光刻机三大性能中的产率和套刻精度。
三.杂谈
关键还是要有核心技术啊,禹衡光学能在光栅编码器领域立足,靠的就是不断创新和突破,这才是企业长久发展的根本之道。
禹衡光学真是制造业单项冠军,它的光栅编码器是国内顶尖,光栅尺分辨率能达到2.5nm,这精度真是牛啊。再加上它的研发实力和技术创新,绝对是编码器行业的佼佼者,不愧为示范企业。