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2012 年TOP 10新興技術公司和2013年預測

美國Lux研究咨詢公司通過對全球光伏材料與技術、光伏系統、智能電網和存儲、電動車輛、替代燃料、生物基材料和化學、活性物質與輸運、中國生物醫藥、可持續建筑材料、高效建筑系統、水資源、先進材料、能源電子、有機電子、中國創新技術等15個不同新興技術領域、1 380個公司的技術發展研究分析，確定了2012年TOP 10新興技術公司，并預測了2013年可脫穎而出的TOP 10新興技術公司，見表1?？梢钥闯鲞@些新興技術公司的技術領域或方向大部分都依賴于新材料的發展。

2012年TOP 10新興技術公司和2013年預測

2013 年光學元件市場將溫和反彈

近日據市場研究公司OVUM表示，在經過2012年3%的市場下滑后，2013年光學元件市場將迎來溫和反彈。OVUM預計該年度市場將會增長4%，達63億美元。

由于2011年泰國水災造成的產能抑制以及宏觀經濟的不確定性導致了去年光學元件市場的糟糕表現，這些因素已持續到今年第一季度，隨后市場會開始反彈。

未來100G將是亮點，2013年100G需求將進入主流，多個組件廠商已經推出了相關產品，例如100G高密度波分復用(DWDM)轉發器。另外，應用于存儲的16G光纖通道器件和40G以太網等高速數據通信應用也將刺激四通道小型可插撥(QSFP)光收發器的需求。

在排名前十的供應商中，WTD、富士通光器件、Cyoptics和NeoPhotonics等供應商在2012年受益于40G/100G光學元件和收發器的銷售，表現出色，在2013年擁有了一個良好的開端。

紫外激光器用于柔性電路切割

柔性印刷電路(Flexible Printed Circuits，FPC)能夠完成采用傳統剛性電路板不可實現的多樣性設計。例如，在柔性材料上制作電路，就能夠突破以往的應用極限，太空、電信、醫療和工業領域尚存的疑難問題。

目前FPC工業的發展趨勢是微型化，因而設計人員想方設法縮小電路尺寸，同時消除那些限制安裝密度的因素。滿足這些要求，通常需要解決任意成形問題，但由于基礎的方形電路彈性太差，無法滿足許多現代應用的要求。

這些設計需求無一不充滿挑戰，尤其是切割或從電路板上無損拆卸電路的工藝。

對此，一種挑戰性技術—紫外激光切割應運而生。這種技術可以免除機械工藝的物理應力并大幅降低以往CO2激光器的熱應力，能夠滿足上述的要求。因此在談到柔性電路切割時，紫外激光切割便成為道選。

2018 年光學成像技術市場將達19億美元

近日，markets and markets發布了一份新的市場報告，題為“2013-2018年光學成像技術市場報告—光學相干斷層掃描、光聲層析成像、超光譜圖像和近紅外光譜技術在臨床診斷、臨床研究和生命科學領域的技術發展趨勢和市場前景分析”。該報告預測，光學成像技術的市場大約從2012年的9.16億美元，到2018年預計可達到的19億美元，并且從2013年到2018年期間的市場年均復合增長率可達11.38%。該報告還指出美國是主要的光學成像設備市場，其次是歐洲。未來，亞太和中東這些新興經濟體將是這個市場的驅動力。

雖然光學成像技術仍處于初期發展階段，但是它的諸多優勢遠超過現有的放射成像技術。由于光學成像技術是非擴散性、無電離輻射的，與傳統的放射技術相比不僅可以節約可觀的成本，而且可以提高診斷的分辨率。由于可以得到眼睛、表面組織、粘膜、胃腸道和血管系統等清晰的深層結構圖像，能提高臨床醫學中診斷的精確度。

該報告中的光學成像技術包括光學相干斷層掃描技術(OCT)、光聲層析成像技術(PAT)、超光譜圖像技術(HSI)和近紅外光譜技術(NIRS)，這些技術在未來五年將會推動整個光學成像技術市場的發展。

當前，OCT占光學成像技術市場的70%，從2013年到2018年，OCT的市場將按照4%的年均復合增長率增長。OCT被廣泛地應用在眼睛、牙齒、心臟和皮膚等的臨床診斷，目前其應用領域還將擴展到癌癥檢測?？柌趟竞褪オq達醫療是這項技術的先驅，其所有的設備幾乎都與OCT技術相關。

此外，HSI、NIRS和 PAT在光學成像技術市場屬于新興的技術。其中，HSI和 NIRS目前在皮膚和神經學領域被用于生物醫學研究和藥物開發，而PAT被用于癌癥檢測。

2013 年激光器材料加工市場分析

工業激光器市場(包括集成到材料加工系統中的激光器)已經從2008/2009年的全球經濟衰退中快速蘇復，其中用于打標的光纖激光器和用于微電領域(主要是平板顯示器、智能手機和平板電腦)的DPSS激光器起到了領航作用。2010～2012年間工業激光器的收入情況，已清晰地顯示出了光纖激光器為工業激光器市場的增長所帶來的推動力。

該細分市場的另一個驅動力是工業級超快脈沖(UFP)激光器。皮秒級和飛秒級脈沖激光器很快在醫療器械制造的微加工應用中贏得了市場。這些“冷加工”激光器幾乎不產生熱效應，能實現迄今為止其他機械加工方式無法實現的加工精度，在微精細加工方面市場不斷擴大的。在未來幾年中，超快激光器將成為激光器在該細分市場取得銷售額增長的一股主導力量。

也許最活躍的工業激光器產品當屬光纖激光器，無論是在低功率和高功率應用領域其價格和可靠性都頗具吸引力。低功率脈沖和連續光纖激光器，已經為全球打標和雕刻應用帶來了一場變革，成為了 LPSS和DPSS激光器的替代品。

高功率光纖激光器集成到平板切割機中主要用于金屬板材的切割，其發展迅速，已經從2007年較小的年銷售量到目前已達1000多臺，快速取代了之前由高功率CO2激光器占據的20%～25%的市場份額。如今，全球12個國家中有超過28家系統集成商可提供用于金屬板材切割的光纖激光系統。光纖激光器的迅速普及，引起了引領廠商IPG Photonics公司對資本市場的關注。目前IPG Photonics公司已經成為了華爾街的“寵兒”，并隨之催生了一批激光市場分析師。為了與IPG競爭，2012年已有幾家新的高功率光纖激光器供應商進入市場。

從總的營收來看，通快是業界最大的工業激光器與系統制造商，該公司已經改進了其專有的盤片激光器技術，用于高功率切割、焊接和表面處理應用。通過使用光纖輸出系統，牢固耐用的盤片激光器將成為光纖激光器的一個對應競爭者。

在材料加工市場，高功率CO2激光器和高功率光纖激光器金屬加工占據70%的市場份額，其中的金屬薄板切割已獲得了近50億美元的激光系統收入。目前，高功率光纖激光器已經占據了該市場超過20%的份額，并且正在快速取代CO2激光器成為主要能量源。

隨著太陽能電池項目實施的預期放緩和目前該行業的產能過剩，面向光伏制造領域的固體激光器和光纖激光器的業績將會收縮。行業專家預計這種情況將于2014年出現改觀。

激光打標是光纖激光器得普及的另一個陣地，在應用中正在取代LPSS和 DPSS激光器。2012年所銷售的用于打標的激光器中，其中73%是光纖激光器。由于批量制造能降低成本，也使得光纖激光球的每瓦成本得以降低，目前該激光器正在大舉進入微加工市場，而該市場長期以來一直被固體激光器所主導。雖然目前微加工只占據材料加工市場7%的份額，但業內專家指出，隨著超快脈沖(UFP)激光器開辟出新的應用領域，微加工占據的市場份額將增長最快。

2012年全球材料加工激光器的總銷售額(不包括光刻激光器)增長7%，2013年這些市場有所回落，呈現較低的一位數增長，隨后將會再創新高。業內供應商均對2013年之后的行情看漲，但目前呈溫和增長趨勢，材料加工和準分子激光器的收入將為29.1億美元。

大族激光與北航聯合實驗室進軍航空制造領域

近日，大族激光鈑金裝備事業部“大族-北航激光技術與自動化應用聯合實驗室”(以下簡稱“聯合實驗室”)的軟、硬件設備、人力資源、研發計劃等相關籌備工作已接近尾聲，正逐步投入使用。

據悉，聯合實驗室裝備多臺10 kW級以上激光器及先進的平面和三維的切割、焊接機床，并引進了研發所需的各類型高精度檢測設備，至此，聯合實驗室已具備了較強的研發及專業檢測實力，正逐步依計劃開展研發工作。同時，與實驗室配套的人力資源工作也正按計劃進行中，北航及專業領域內多位高、精、專技術人才將陸續進入實驗室開展相關工作。另外，事業部獲得審批建立的“博士后流動站”招聘博士計劃也已公布，相關人員將陸續招聘到位。

此次聯合實驗室的籌備完成并投入使用將有效促進事業部新設備的研發、設備性能的提升、工藝技術的提高以及人才培養等諸多方面工作，對實現2012年銷售業績的持續提升注入了強大動力。

事件回顧:聯合實驗室掛牌成立于2011年5月初，由深圳市大族激光科技股份有限公司與北京航空航天大學共同籌劃建立，計劃在“高功率激光技術在航空航天領域的應用，激光切割、焊接、熔覆裝備設計與制造技術，數控與自動化技術，光電與材料技術”等諸多領域開展研究工作，最終實現產學研的結合，使雙方優勢互補，推動雙方人才培養，并使之轉化成為強勁的市場優勢，實現雙贏。

我國首臺高速3D內窺OCT影像系統研制成功

由中科院西安光學精密機械研究所研發的國內首臺高速3D內窺OCT影像系統成功問世。該設備使用自主研發的微型光纖探頭，可深入心臟病患者血管栓塞處進行光學相干斷層(OCT)掃描，獲得栓塞處清晰的3D內窺影像。利用該影像技術可幫助醫生在心臟手術中對支架安放位置精確定位，并可幫助醫生實現對病變血管形態及心臟支架置入狀況進行離線直接觀察，其成像速度及分辨率都遠超現有的血管超聲(IVUS)和心臟X光(DSA)技術，對于有效預防支架再狹窄和血栓支架的形成、實現心肌梗死的早期篩查和有效預防以及研究和評價心臟支架安全性有革命性意義。

OCT技術是一種新興的生物醫學影像技術，通過探測散射光信號獲得生物組織內部結構，具有高分辨，無損，快速的特點。傳統的OCT掃描雖然已經在眼科，皮膚等領域已經獲得廣泛應用，但是只能對表層組織進行成像。新型的內窺OCT則借助微光學探頭等技術，可將成像范圍深入胃腸道等部位，極大拓展了OCT技術的臨床應用范圍。特別是針對心內血管的OCT影像系統，對于心臟支架手術和易損斑塊的診斷有非常重要的臨床價值，代表著內窺OCT的最高技術水平。

西安光機所研制的3D內窺OCT影像系統成像分辨率約為12 μm，掃描速度為 40 kHz，是傳統眼科OCT掃描速度的2倍左右。此外，科研人員還自主研發設計了用于同步驅動掃描的接口單元模塊，在環形掃描的同時可沿軸回撤，從而實現3D掃描。研究人員使用心臟支架和模擬血管進行了初步成像實驗，通過3D造影，心臟支架在血管中的位置、支架小梁的結構形態及內膜覆蓋清晰可見，借助計算機測量，醫生可以精確獲得支架植入后的位置信息。這些信息能幫助醫生有效預防支架再狹窄和血栓支架的形成。另一方面，通過對易損斑塊的OCT檢查，可以實現心肌梗死的早期篩查和有效預防。

該設備填補了我國在該領域的技術空白，各項關鍵指標達到國際同類產品的技術水平，具有極其重要的社會價值及經濟價值。

海洋光學推出Ventana系列高處理量光譜儀

海洋光學(Ocean Optics)新推出Ventana系列高處理量光譜儀，擴展了Elite系列高性能模塊化光譜儀的產品組合。Ventana光譜儀的光具座配置有超高的采集效率以及高效的體相位全息光柵，為低光度應用提供了無可比擬的靈敏度和處理能力。預配置的 Ventana光譜儀可用于532nm和785 nm激發波長的拉曼光譜以及通用的可見光-近紅外光譜。

Ventana靈敏度高、體積輕巧，比起傳統的集成系統具有更高的性價比，因而是學術研究、企業研發、OEM原始設備制造商和系統集成商的理想選擇。Ventana非常適合應用于生命科學、制藥、材料研究等領域。

785 nm的Ventana系統擁有250～2 000 cm－1的波數范圍和10 cm－1的分辨率;532 nm拉曼系統波數范圍為 35～4 300 cm－1，分辨率為 20 cm－1。專用于熒光測量的可見-近紅外Ventana光譜儀擁有430～1 100 nm的光譜范圍及4.0 nm的分辨率(FWHM)。同時，785 nm拉曼光譜的 Ventana光譜儀可配置集成的激光器和可移動的光學采集組件，以實現最高的光通量。

應用于激光測距的極復雜2D光學相控陣

許多人都了解RADAR的概念—無線電探測和測距(Radio Detection and Ranging)，該技術通過發射無線電頻率波在大氣層傳輸，接觸目標后反射回到系統進行處理，從而得出目標距離。近年來，電子掃描陣列使這一技術發生了革命性轉變，可將無線電波以特定方向傳輸，無需機械移動。

激光探測和測距(LADAR)技術類似RADAR，只是用光束替代無線電頻率波。LADAR可以提供更詳細的目標信息，如快速三維繪圖。然而目前的LADAR大部分是基于簡單的機械旋轉，其光束控制方法非常笨重、緩慢或不精確，無法充分發揮LADAR的潛在能力。

近日，DARPA研究人員演示了一種迄今最復雜的2D光學相控陣。該陣列將4 096個(64×64)納米天線集成到一個硅芯片，尺寸僅為 576 μm ×576 μm，差不多相當于一個針尖。其中的關鍵技術包括設計開發可擴展大規模納米天線、新型微細加工技術以及將電子和光子元件集成到單一芯片。

DARPA“多元化無障礙異構集成”(DAHI)項目經理桑杰拉曼說，“將光學相控陣的所有組件集成到一個微型的2D芯片，可能會實現傳感和成像的新用途，如生物醫學成像、三維全息顯示和超高速數據率通信等。”

這項工作獲得了DARPA“近距離寬視場靈活電子控制光電發射器”(SWEEPER)項目的資金支持，并得到 DAHI項目“光電異構集成”(E-PHI)技術的支持。下一步工作包括:使用目前正在開發的E-PHI技術將非硅激光元件與其他光子元件和硅基控制處理電子組件直接集成到芯片。

新型顯微技術使生物成像深度和速度提高10倍

中科院西安光機所瞬態光學與光子技術國家重點實驗室姚保利研究組，將基于數字微鏡器件和LED照明的顯微技術成功用于生物醫學研究，從而為深層生物樣品大面積快速三維成像提供了一種新的技術手段。相關成果日前發表在《自然》子刊《科學報告》雜志上。

大到宇宙，小到分子，看得更遠、更細、更清楚是人類不斷追求的目標。為突破光的衍射極限，近年來出現了不少光學超分辨方法，如光激活定位法、隨機光學重構法、受激發射損耗法等。但這幾種超分辨成像技術速度較慢，而且需要一些特殊染料標記樣品。另外一種方式是使用結構光照明的顯微技術(SIM)。它使用特殊調制的光場照明樣品，通過空間頻譜處理的方式獲得超分辨圖像。目前，只有美、德、英、日等幾個國家掌握該技術，我國在這方面相對滯后。

據了解，姚保利研究組首次提出并實現了基于數字微鏡器件和LED照明的SIM技術。與激光干涉照明SIM技術相比，該技術能夠獲得更高的空間分辨率、更快的成像速度和更好的圖像質量，而且大大降低了裝置的復雜性和成本。經測定，系統的橫向分辨率達90 nm，是目前國際上同類技術的最好水平。

此次研究組與第四軍醫大學和德國康斯坦茨大學合作，利用該系統成功獲得了牛肺動脈內皮細胞線粒體和小鼠腦神經元細胞的超分辨圖像，并且實現了小鼠腦神經元細胞和植物花粉的三維光切片成像，其成像深度和成像速度比當前同類切片顯微技術均提高了約10倍。