光電探測(cè)技術(shù)是現(xiàn)代信息獲取的主要手段之一,光電探測(cè)技術(shù)的發(fā)展是隨著其他關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的,由于激光技術(shù)、光波導(dǎo)技術(shù)、光電子技術(shù)、光纖技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,以及新材料、新器件、新工藝的不斷涌現(xiàn),光電探測(cè)技術(shù)取得了巨大發(fā)展。近年來(lái),光電探測(cè)技術(shù)引起了業(yè)內(nèi)人士的普遍關(guān)注,在軍事和民用領(lǐng)域占有越來(lái)越重要的地位。
組委會(huì)將于2025年11月7-9日在太原市舉辦“第十一屆新型光電探測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會(huì)”,深入研討近年來(lái)涌現(xiàn)出的各種新型探測(cè)技術(shù),包括微光探測(cè)、偏振探測(cè)、量子探測(cè)、單光子探測(cè)技術(shù)等,以促進(jìn)新型光電探測(cè)技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)、健康發(fā)展。大會(huì)征文已開(kāi)通,誠(chéng)摯歡迎國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的科研人員、教師、研究生等踴躍投稿。
大會(huì)主席:
褚君浩院士,中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所
李勁東院士,中國(guó)空間技術(shù)研究院
大會(huì)共主席(音序):
陳 錢,中北大學(xué)
陳建新,中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所
胡以華,國(guó)防科技大學(xué)
姬榮斌,昆明物理研究所
趙慧潔,北京航空航天大學(xué)
大會(huì)執(zhí)行主席:
牛智川,中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
陳 平,中北大學(xué)
程序委員會(huì)主席(音序):
呂衍秋,中航凱邁(上海)紅外科技有限公司
石峰,微光夜視技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
史衍麗,云南大學(xué)
宋海智,西南技術(shù)物理研究所
王峰,安徽省先進(jìn)光電探測(cè)與末端自主防御技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
王軍,電子科技大學(xué)
吳南健,中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
薛棟林,中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
楊星,國(guó)防科技大學(xué)
尤立星,中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
于永吉,長(zhǎng)春理工大學(xué)
周順,西安工業(yè)大學(xué)
周燕,中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
左超,南京理工大學(xué)
以下內(nèi)容為GPT視角對(duì)新型光電探測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會(huì)相關(guān)領(lǐng)域的研究解讀,僅供參考:
新型光電探測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用研究現(xiàn)狀
一、新型光電探測(cè)技術(shù)分類與原理
基于二維材料的光電探測(cè)器
材料體系:石墨烯、過(guò)渡金屬硫化物(如MoS?、WS?)、黑磷等。
優(yōu)勢(shì):超薄結(jié)構(gòu)(單原子層厚度)、高載流子遷移率、寬光譜響應(yīng)(從可見(jiàn)光到太赫茲)。
代表成果:
石墨烯光電探測(cè)器通過(guò)熱電子效應(yīng)實(shí)現(xiàn)超快響應(yīng)(皮秒級(jí)),但量子效率較低;
MoS?/WS?異質(zhì)結(jié)通過(guò)內(nèi)建電場(chǎng)增強(qiáng)光生載流子分離,提升探測(cè)靈敏度。
鈣鈦礦光電探測(cè)器
材料特性:有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦(如CH?NH?PbI?)具有高吸收系數(shù)、長(zhǎng)載流子擴(kuò)散長(zhǎng)度和可調(diào)帶隙。
進(jìn)展:
柔性鈣鈦礦探測(cè)器已實(shí)現(xiàn)彎曲半徑<1mm的機(jī)械穩(wěn)定性;
自供電探測(cè)器通過(guò)光生伏打效應(yīng)無(wú)需外部偏壓,適用于物聯(lián)網(wǎng)傳感器。
量子點(diǎn)光電探測(cè)器
核心機(jī)制:利用量子限域效應(yīng)調(diào)控帶隙,實(shí)現(xiàn)窄帶響應(yīng)(如PbS量子點(diǎn)探測(cè)器可覆蓋近紅外至中紅外波段)。
應(yīng)用場(chǎng)景:高分辨率光譜成像、夜視儀等。
拓?fù)浣^緣體光電探測(cè)器
原理:利用表面態(tài)狄拉克電子的高遷移率,實(shí)現(xiàn)低噪聲、高響應(yīng)度探測(cè)。
挑戰(zhàn):材料制備工藝復(fù)雜,表面態(tài)易受環(huán)境影響。
超構(gòu)表面光電探測(cè)器
技術(shù)路徑:通過(guò)亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)調(diào)控光場(chǎng)分布(如表面等離子體共振),增強(qiáng)光吸收或?qū)崿F(xiàn)偏振/相位敏感探測(cè)。
案例:基于金納米棒陣列的偏振探測(cè)器,角度分辨率達(dá)0.1°。
二、研究進(jìn)展與突破
性能提升
響應(yīng)速度:石墨烯探測(cè)器響應(yīng)時(shí)間已突破100 fs,接近理論極限;
探測(cè)率:鈣鈦礦探測(cè)器在可見(jiàn)光波段探測(cè)率(D*)超過(guò)101? Jones,接近商用Si探測(cè)器水平;
工作溫度:中紅外量子點(diǎn)探測(cè)器通過(guò)低溫制冷技術(shù),噪聲等效功率(NEP)降至10?1? W/Hz1/2。
集成化與智能化
片上集成:硅基光電探測(cè)器與CMOS工藝兼容,實(shí)現(xiàn)光子-電子混合集成(如Intel的100G光模塊);
人工智能賦能:通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化探測(cè)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),或直接處理探測(cè)信號(hào)(如基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像去噪)。
新材料探索
二維材料異質(zhì)結(jié):MoS?/WSe?堆疊結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自驅(qū)動(dòng)光探測(cè),響應(yīng)度提升10倍;
有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化體系:將鈣鈦礦與聚合物復(fù)合,平衡柔性與穩(wěn)定性。
三、典型應(yīng)用場(chǎng)景
通信領(lǐng)域
5G/6G光模塊:硅基光電探測(cè)器支持400Gbps以上數(shù)據(jù)傳輸速率;
自由空間光通信:超構(gòu)表面探測(cè)器實(shí)現(xiàn)大氣湍流補(bǔ)償,提升通信鏈路穩(wěn)定性。
生物醫(yī)學(xué)
熒光成像:石墨烯探測(cè)器結(jié)合近紅外二區(qū)(NIR-II)熒光探針,實(shí)現(xiàn)深層組織成像;
光聲成像:鈣鈦礦探測(cè)器用于高靈敏度光聲信號(hào)檢測(cè),輔助腫瘤診斷。
環(huán)境監(jiān)測(cè)
氣體傳感:量子點(diǎn)探測(cè)器結(jié)合光致發(fā)光光譜,檢測(cè)NO?、NH?等氣體濃度(ppb級(jí));
水質(zhì)分析:超構(gòu)表面探測(cè)器實(shí)現(xiàn)多參數(shù)水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)(如pH、溶解氧)。
自動(dòng)駕駛
激光雷達(dá)(LiDAR):InGaAs/InP雪崩光電二極管(APD)支持1550 nm波長(zhǎng)探測(cè),提升抗陽(yáng)光干擾能力;
車載攝像頭:CMOS圖像傳感器集成近紅外探測(cè)功能,實(shí)現(xiàn)全天候視覺(jué)。
四、挑戰(zhàn)與未來(lái)方向
材料穩(wěn)定性:鈣鈦礦易受濕度/光照降解,需開(kāi)發(fā)封裝技術(shù)或?qū)ふ姨娲牧希?/p>
規(guī)?;苽?/strong>:二維材料轉(zhuǎn)移工藝復(fù)雜,需突破大面積均勻生長(zhǎng)技術(shù);
多模態(tài)融合:結(jié)合光譜、偏振、相位等多維度信息,提升探測(cè)系統(tǒng)信息容量;
低功耗設(shè)計(jì):面向物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景,開(kāi)發(fā)自供電或能量收集型探測(cè)器。
新型光電探測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用研究可以應(yīng)用在哪些行業(yè)或產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域
一、通信與信息技術(shù)
5G/6G光通信
應(yīng)用場(chǎng)景:數(shù)據(jù)中心光模塊、城域網(wǎng)傳輸、衛(wèi)星激光通信。
技術(shù)價(jià)值:硅基光電探測(cè)器與CMOS工藝兼容,支持400Gbps以上高速率傳輸,降低光模塊功耗與成本;量子點(diǎn)探測(cè)器擴(kuò)展通信波段至中紅外,提升抗干擾能力。
案例:Intel的100G硅光模塊已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,用于云計(jì)算數(shù)據(jù)中心。
自由空間光通信(FSO)
應(yīng)用場(chǎng)景:跨海通信、無(wú)人機(jī)編隊(duì)組網(wǎng)、應(yīng)急通信。
技術(shù)價(jià)值:超構(gòu)表面探測(cè)器通過(guò)光場(chǎng)調(diào)控補(bǔ)償大氣湍流,提升鏈路穩(wěn)定性;自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)結(jié)合高速探測(cè)器,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)波前校正。
量子通信
應(yīng)用場(chǎng)景:量子密鑰分發(fā)(QKD)、量子隱形傳態(tài)。
技術(shù)價(jià)值:超導(dǎo)納米線單光子探測(cè)器(SNSPD)在1550 nm波段效率達(dá)90%以上,支撐長(zhǎng)距離量子通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。
二、生物醫(yī)學(xué)與健康
醫(yī)學(xué)影像
熒光成像:石墨烯探測(cè)器結(jié)合近紅外二區(qū)(NIR-II)熒光探針,實(shí)現(xiàn)腫瘤邊界精準(zhǔn)定位(穿透深度>1 cm);
光聲成像:鈣鈦礦探測(cè)器用于高靈敏度光聲信號(hào)檢測(cè),輔助乳腺癌早期診斷;
多光子顯微鏡:InGaAs探測(cè)器支持1700 nm波段成像,減少活體組織光損傷。
生命科學(xué)檢測(cè)
流式細(xì)胞術(shù):雪崩光電二極管(APD)陣列實(shí)現(xiàn)單細(xì)胞水平多參數(shù)分析,提升疾病標(biāo)志物檢測(cè)靈敏度;
DNA測(cè)序:CMOS圖像傳感器集成微透鏡陣列,加速高通量測(cè)序流程。
可穿戴設(shè)備
柔性光電傳感器:基于MoS?的柔性探測(cè)器可貼合皮膚,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)心率、血氧及紫外線暴露;
無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè):近紅外光譜探測(cè)器結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)算法,通過(guò)組織光學(xué)特性推算血糖濃度。
三、自動(dòng)駕駛與智能交通
激光雷達(dá)(LiDAR)
應(yīng)用場(chǎng)景:乘用車高級(jí)輔助駕駛(ADAS)、機(jī)器人導(dǎo)航、無(wú)人機(jī)避障。
技術(shù)價(jià)值:InGaAs/InP APD支持1550 nm波長(zhǎng)探測(cè),抗陽(yáng)光干擾能力強(qiáng);硅基光電探測(cè)器陣列實(shí)現(xiàn)固態(tài)LiDAR,降低成本并提升可靠性。
案例:Waymo第五代自動(dòng)駕駛系統(tǒng)采用1550 nm LiDAR,探測(cè)距離達(dá)300米。
車載攝像頭
應(yīng)用場(chǎng)景:夜視增強(qiáng)、車道保持、交通標(biāo)志識(shí)別。
技術(shù)價(jià)值:CMOS圖像傳感器集成近紅外探測(cè)功能,結(jié)合AI算法實(shí)現(xiàn)全天候視覺(jué);量子點(diǎn)濾光片提升色彩還原度,增強(qiáng)復(fù)雜光照條件下的識(shí)別準(zhǔn)確率。
四、環(huán)境監(jiān)測(cè)與能源
大氣污染檢測(cè)
應(yīng)用場(chǎng)景:PM2.5/PM10監(jiān)測(cè)、VOCs(揮發(fā)性有機(jī)物)溯源、溫室氣體排放核算。
技術(shù)價(jià)值:量子點(diǎn)探測(cè)器結(jié)合差分吸收光譜技術(shù)(DOAS),實(shí)現(xiàn)NO?、SO?等氣體濃度ppb級(jí)檢測(cè);超構(gòu)表面?zhèn)鞲衅魍ㄟ^(guò)偏振分析區(qū)分氣溶膠類型。
水質(zhì)分析
應(yīng)用場(chǎng)景:工業(yè)廢水監(jiān)測(cè)、飲用水安全、海洋生態(tài)研究。
技術(shù)價(jià)值:微型光譜儀集成鈣鈦礦探測(cè)器,實(shí)時(shí)檢測(cè)pH、溶解氧、重金屬離子濃度;拉曼光譜探測(cè)器結(jié)合表面增強(qiáng)技術(shù)(SERS),提升有機(jī)污染物檢測(cè)靈敏度。
新能源開(kāi)發(fā)
光伏產(chǎn)業(yè):光電探測(cè)器用于太陽(yáng)能電池效率測(cè)試(如量子效率測(cè)量);
光熱發(fā)電:紅外探測(cè)器監(jiān)測(cè)集熱管溫度分布,優(yōu)化熱能轉(zhuǎn)換效率。
五、工業(yè)制造與安全
智能制造
應(yīng)用場(chǎng)景:機(jī)器視覺(jué)、3D傳感、缺陷檢測(cè)。
技術(shù)價(jià)值:短波紅外(SWIR)探測(cè)器穿透硅晶圓,實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè);時(shí)間飛行(ToF)傳感器結(jié)合高速探測(cè)器,提升機(jī)器人抓取精度。
公共安全
應(yīng)用場(chǎng)景:人臉識(shí)別、爆炸物檢測(cè)、邊境監(jiān)控。
技術(shù)價(jià)值:太赫茲探測(cè)器穿透衣物/包裝,識(shí)別隱藏危險(xiǎn)品;多光譜探測(cè)器結(jié)合AI算法,區(qū)分人臉偽裝與真實(shí)特征。
六、航空航天與國(guó)防
衛(wèi)星遙感
應(yīng)用場(chǎng)景:氣象觀測(cè)、資源勘探、災(zāi)害監(jiān)測(cè)。
技術(shù)價(jià)值:碲鎘汞(HgCdTe)紅外探測(cè)器實(shí)現(xiàn)高分辨率地球成像;量子點(diǎn)光譜儀覆蓋可見(jiàn)光至短波紅外,提升多光譜數(shù)據(jù)采集能力。
導(dǎo)彈制導(dǎo)
應(yīng)用場(chǎng)景:紅外成像制導(dǎo)、激光近炸引信。
技術(shù)價(jià)值:非制冷紅外探測(cè)器(如氧化釩微測(cè)輻射熱計(jì))降低系統(tǒng)功耗,提升導(dǎo)彈機(jī)動(dòng)性;紫外探測(cè)器用于導(dǎo)彈尾焰追蹤,增強(qiáng)抗干擾能力。
七、農(nóng)業(yè)與食品
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)
應(yīng)用場(chǎng)景:作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)、病蟲(chóng)害預(yù)警、灌溉管理。
技術(shù)價(jià)值:多光譜探測(cè)器結(jié)合無(wú)人機(jī)平臺(tái),分析植被指數(shù)(NDVI),指導(dǎo)變量施肥;高光譜成像探測(cè)器檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品表面農(nóng)藥殘留。
食品檢測(cè)
應(yīng)用場(chǎng)景:新鮮度評(píng)估、成分分析、異物識(shí)別。
技術(shù)價(jià)值:近紅外光譜探測(cè)器快速測(cè)定肉類水分/脂肪含量;熒光探測(cè)器檢測(cè)食品中致病菌(如大腸桿菌)。
未來(lái)趨勢(shì)與挑戰(zhàn)
跨學(xué)科融合:光電探測(cè)技術(shù)與AI、量子計(jì)算、生物技術(shù)結(jié)合,催生新應(yīng)用場(chǎng)景(如光子計(jì)算芯片、腦機(jī)接口);
低成本化:通過(guò)材料創(chuàng)新(如有機(jī)半導(dǎo)體)和工藝優(yōu)化(如卷對(duì)卷印刷),推動(dòng)消費(fèi)級(jí)應(yīng)用普及;
標(biāo)準(zhǔn)化與可靠性:建立行業(yè)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),提升探測(cè)器在極端環(huán)境(高溫、高輻射)下的穩(wěn)定性。
新型光電探測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域有哪些知名研究機(jī)構(gòu)或企業(yè)品牌
一、國(guó)際知名研究機(jī)構(gòu)1. 高校與科研院所
麻省理工學(xué)院(MIT)
研究方向:量子點(diǎn)光電探測(cè)器、二維材料異質(zhì)結(jié)、超構(gòu)表面光場(chǎng)調(diào)控。
成果:開(kāi)發(fā)出基于MoS?/WSe?異質(zhì)結(jié)的自驅(qū)動(dòng)光電探測(cè)器,響應(yīng)度突破103 A/W;提出超構(gòu)表面偏振編碼技術(shù),實(shí)現(xiàn)高維光通信。
斯坦福大學(xué)
研究方向:硅基光電子集成、鈣鈦礦光電探測(cè)器、神經(jīng)形態(tài)視覺(jué)傳感器。
成果:實(shí)現(xiàn)硅基光電探測(cè)器與CMOS工藝的單片集成,支持1.6 Tbps光互連;研發(fā)出柔性鈣鈦礦探測(cè)器陣列,用于可穿戴腦電信號(hào)監(jiān)測(cè)。
劍橋大學(xué)
研究方向:拓?fù)浣^緣體光電探測(cè)器、中紅外量子點(diǎn)探測(cè)器。
成果:首次驗(yàn)證拓?fù)浔砻鎽B(tài)在光探測(cè)中的高遷移率優(yōu)勢(shì),噪聲等效功率(NEP)達(dá)10?1? W/Hz1/2;開(kāi)發(fā)出PbS量子點(diǎn)中紅外探測(cè)器,工作溫度提升至300 K。
瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院(ETH Zurich)
研究方向:超導(dǎo)納米線單光子探測(cè)器(SNSPD)、自由空間光通信。
成果:SNSPD在1550 nm波段效率達(dá)98%,用于量子密鑰分發(fā)(QKD)衛(wèi)星“墨子號(hào)”;提出自適應(yīng)光學(xué)與超構(gòu)表面結(jié)合技術(shù),提升FSO鏈路穩(wěn)定性。
東京大學(xué)
研究方向:有機(jī)光電探測(cè)器、柔性電子皮膚。
成果:開(kāi)發(fā)出全有機(jī)近紅外探測(cè)器,響應(yīng)時(shí)間<1 μs;結(jié)合壓阻傳感器,實(shí)現(xiàn)觸覺(jué)-光覺(jué)多模態(tài)感知電子皮膚。
2. 國(guó)家實(shí)驗(yàn)室與聯(lián)盟
美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室
貢獻(xiàn):歷史性地發(fā)明雪崩光電二極管(APD),推動(dòng)光纖通信革命;當(dāng)前聚焦硅光子學(xué)與量子探測(cè)技術(shù)。
德國(guó)弗勞恩霍夫應(yīng)用研究促進(jìn)協(xié)會(huì)
分支機(jī)構(gòu):弗勞恩霍夫光子微系統(tǒng)研究所(IPMS)
成果:開(kāi)發(fā)出微型化LiDAR芯片,集成InGaAs探測(cè)器與微透鏡陣列,體積縮小至傳統(tǒng)系統(tǒng)的1/10。
歐盟“光子學(xué)21”計(jì)劃
目標(biāo):聯(lián)合20余國(guó)科研力量,突破高速光電探測(cè)器、光子集成電路等關(guān)鍵技術(shù),支撐6G與量子通信發(fā)展。
二、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先研究機(jī)構(gòu)1. 高校與中科院系統(tǒng)
中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
研究方向:碲鎘汞(HgCdTe)紅外探測(cè)器、量子點(diǎn)光譜儀。
成果:實(shí)現(xiàn)1280×1024像素中波紅外探測(cè)器陣列國(guó)產(chǎn)化,用于航天遙感;開(kāi)發(fā)出量子點(diǎn)微型光譜儀,分辨率達(dá)0.3 nm。
北京大學(xué)
研究方向:二維材料光電探測(cè)器、鈣鈦礦單晶探測(cè)器。
成果:制備出大面積單層石墨烯探測(cè)器,噪聲等效功率(NEP)低至10?1? W/Hz1/2;提出鈣鈦礦單晶“離子摻雜”策略,提升探測(cè)器穩(wěn)定性。
清華大學(xué)
研究方向:超構(gòu)表面光電探測(cè)器、神經(jīng)形態(tài)計(jì)算。
成果:設(shè)計(jì)出偏振-波長(zhǎng)雙模探測(cè)超構(gòu)表面,信息容量提升4倍;開(kāi)發(fā)出光子突觸器件,模擬人眼視覺(jué)適應(yīng)功能。
浙江大學(xué)
研究方向:硅基光電集成、柔性光電傳感器。
成果:實(shí)現(xiàn)硅基光電探測(cè)器與3D集成芯片的異構(gòu)封裝,支持400Gbps傳輸;研發(fā)出可拉伸石墨烯探測(cè)器,拉伸率超30%。
2. 國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
微細(xì)加工光學(xué)技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(中科院光機(jī)所)
成果:突破極紫外(EUV)光刻掩模版探測(cè)技術(shù),支撐國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)研發(fā)。
武漢光電國(guó)家研究中心
成果:開(kāi)發(fā)出多光譜融合探測(cè)系統(tǒng),結(jié)合AI算法實(shí)現(xiàn)腫瘤邊界實(shí)時(shí)定位,誤差<0.1 mm。
三、產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)1. 國(guó)際企業(yè)
Intel(美國(guó))
產(chǎn)品:硅光模塊集成光電探測(cè)器
應(yīng)用:數(shù)據(jù)中心100G/400G光互連,市占率超60%。
Sony(日本)
產(chǎn)品:堆疊式CMOS圖像傳感器(Exmor RS)
技術(shù):背照式結(jié)構(gòu)結(jié)合銅互連,提升量子效率至80%,用于智能手機(jī)高端攝像頭。
First Sensor(德國(guó),現(xiàn)屬TE Connectivity)
產(chǎn)品:InGaAs近紅外探測(cè)器
應(yīng)用:工業(yè)激光加工、醫(yī)療內(nèi)窺鏡,響應(yīng)波段覆蓋900-2600 nm。
Hamamatsu(日本)
產(chǎn)品:光電倍增管(PMT)、單光子雪崩二極管(SPAD)
應(yīng)用:流式細(xì)胞儀、量子計(jì)算,SPAD陣列實(shí)現(xiàn)10萬(wàn)級(jí)像素集成。
Lumentum(美國(guó))
產(chǎn)品:1550 nm LiDAR用InGaAs APD
應(yīng)用:Waymo自動(dòng)駕駛系統(tǒng),探測(cè)距離達(dá)300米。
2. 國(guó)內(nèi)企業(yè)
華為技術(shù)有限公司
產(chǎn)品:硅基光電探測(cè)器芯片
應(yīng)用:5G光模塊、全光交換機(jī),支持1.6 Tbps傳輸速率。
長(zhǎng)光華芯光電技術(shù)股份公司
產(chǎn)品:高功率激光探測(cè)器芯片
應(yīng)用:工業(yè)切割、3D傳感,輸出功率突破10 W。
睿芯微電子(北京)
產(chǎn)品:量子點(diǎn)紅外探測(cè)器
應(yīng)用:安防監(jiān)控、無(wú)人機(jī)載荷,工作溫度范圍-40℃至85℃。
舜宇光學(xué)科技(集團(tuán))
產(chǎn)品:車載LiDAR探測(cè)器模組
應(yīng)用:比亞迪、蔚來(lái)等自動(dòng)駕駛車型,集成905 nm/1550 nm雙波段探測(cè)。
昆明物理研究所(中國(guó)兵工集團(tuán))
產(chǎn)品:非制冷紅外探測(cè)器
應(yīng)用:軍用夜視儀、民用安防,采用氧化釩微測(cè)輻射熱計(jì)技術(shù)。
四、技術(shù)合作與產(chǎn)業(yè)生態(tài)
產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟:如美國(guó)“光子學(xué)制造研究所(AIM Photonics)”聯(lián)合IBM、MIT等,推動(dòng)硅光探測(cè)器標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn);
跨界融合:特斯拉與Lumentum合作開(kāi)發(fā)4D成像LiDAR,集成高速探測(cè)器與點(diǎn)云處理算法;
初創(chuàng)企業(yè):如美國(guó)Swan Valley Imaging(量子點(diǎn)光譜儀)、中國(guó)靈明光子(SPAD陣列芯片),聚焦細(xì)分市場(chǎng)創(chuàng)新。
新型光電探測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域有哪些招聘崗位或就業(yè)機(jī)會(huì)
一、核心技術(shù)方向與對(duì)應(yīng)崗位1. 材料與器件研發(fā)
崗位名稱:
光電材料工程師(量子點(diǎn)、二維材料、鈣鈦礦等)
半導(dǎo)體器件工程師(APD、SNSPD、InGaAs探測(cè)器等)
微納加工工程師(光刻、刻蝕、薄膜沉積工藝)
技能要求:
精通半導(dǎo)體物理、材料表征技術(shù)(TEM、XRD、PL等);
掌握TCAD仿真工具(Silvaco、Sentaurus)或COMSOL多物理場(chǎng)建模;
熟悉潔凈室操作及半導(dǎo)體工藝設(shè)備(ALD、PECVD、EBL等)。
典型企業(yè):
科研機(jī)構(gòu):中科院半導(dǎo)體所、MIT林肯實(shí)驗(yàn)室、劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室;
企業(yè):Intel硅光子部門、長(zhǎng)光華芯、Sony半導(dǎo)體事業(yè)部。
2. 光子集成與芯片設(shè)計(jì)
崗位名稱:
硅光芯片設(shè)計(jì)工程師(PDK開(kāi)發(fā)、版圖設(shè)計(jì))
光子集成電路(PIC)仿真工程師
光電混合封裝工程師
技能要求:
掌握Lumerical、FDTD Solutions等光子仿真軟件;
熟悉CMOS工藝與硅光子流程(如IMEC、TSMC的硅光平臺(tái));
具備高速信號(hào)完整性分析(SI/PI)能力。
典型企業(yè):
華為海思、Lumentum、旭創(chuàng)科技、Coherent(原II-VI)。
3. 系統(tǒng)集成與應(yīng)用開(kāi)發(fā)
崗位名稱:
LiDAR系統(tǒng)工程師(機(jī)械式/固態(tài)LiDAR光學(xué)設(shè)計(jì))
紅外熱成像系統(tǒng)工程師(非制冷/制冷型探測(cè)器集成)
量子通信系統(tǒng)工程師(QKD光源與探測(cè)模塊開(kāi)發(fā))
技能要求:
精通光學(xué)設(shè)計(jì)軟件(Zemax、Code V);
熟悉嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)(FPGA、ARM)或DSP算法;
具備系統(tǒng)級(jí)測(cè)試與標(biāo)定經(jīng)驗(yàn)(如MTF、NEP、響應(yīng)度測(cè)試)。
典型企業(yè):
自動(dòng)駕駛領(lǐng)域:Waymo、百度Apollo、禾賽科技;
安防領(lǐng)域:海康威視、大華股份、FLIR(現(xiàn)屬Teledyne);
量子領(lǐng)域:國(guó)盾量子、科大國(guó)盾、瑞士ID Quantique。
4. 算法與數(shù)據(jù)處理
崗位名稱:
光電傳感器算法工程師(點(diǎn)云處理、多光譜融合)
神經(jīng)形態(tài)視覺(jué)算法工程師(事件相機(jī)、光子突觸器件)
深度學(xué)習(xí)模型優(yōu)化工程師(輕量化目標(biāo)檢測(cè)模型)
技能要求:
精通Python/C++,熟悉OpenCV、PCL(點(diǎn)云庫(kù));
掌握TensorFlow/PyTorch框架及模型量化、剪枝技術(shù);
具備邊緣計(jì)算部署經(jīng)驗(yàn)(如NVIDIA Jetson、高通RB5平臺(tái))。
典型企業(yè):
AI+光電企業(yè):商湯科技、曠視科技、Mobileye;
消費(fèi)電子:Apple、OPPO、小米(影像算法部門)。
二、產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)與就業(yè)場(chǎng)景1. 上游:材料與設(shè)備供應(yīng)商
崗位類型:
光電材料研發(fā)科學(xué)家(如量子點(diǎn)合成、二維材料轉(zhuǎn)移);
半導(dǎo)體設(shè)備工程師(光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、鍍膜機(jī)操作與維護(hù));
晶體生長(zhǎng)工程師(碲鎘汞、銦鎵砷單晶制備)。
典型企業(yè):
材料:納晶科技(量子點(diǎn))、先導(dǎo)稀材(紅外材料);
設(shè)備:ASML(光刻機(jī))、應(yīng)用材料(AMAT)、北方華創(chuàng)。
2. 中游:器件與模塊制造商
崗位類型:
探測(cè)器芯片測(cè)試工程師(IV/CV測(cè)試、光譜響應(yīng)標(biāo)定);
光模塊封裝工程師(COB、BOX封裝工藝);
失效分析工程師(FA,使用SEM、FIB定位缺陷)。
典型企業(yè):
國(guó)內(nèi):光迅科技、天孚通信、中際旭創(chuàng);
國(guó)際:Finisar(現(xiàn)屬Coherent)、AOI(美國(guó)、日本工廠)。
3. 下游:系統(tǒng)與應(yīng)用集成商
崗位類型:
解決方案架構(gòu)師(工業(yè)檢測(cè)、醫(yī)療內(nèi)窺鏡、農(nóng)業(yè)光譜分析);
現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程師(FAE,支持客戶調(diào)試與故障排查);
產(chǎn)品經(jīng)理(定義下一代光電傳感器規(guī)格,如分辨率、幀率、功耗)。
典型企業(yè):
工業(yè)領(lǐng)域:基恩士、康耐視、??禉C(jī)器人;
醫(yī)療領(lǐng)域:聯(lián)影醫(yī)療、邁瑞醫(yī)療(內(nèi)窺鏡部門);
消費(fèi)領(lǐng)域:大疆創(chuàng)新(無(wú)人機(jī)避障系統(tǒng))、Meta(VR/AR光學(xué)模組)。
三、新興領(lǐng)域與跨界崗位1. 量子技術(shù)
崗位:
單光子探測(cè)器研發(fā)工程師(SNSPD、SPAD陣列);
量子密鑰分發(fā)(QKD)系統(tǒng)工程師;
量子傳感器算法工程師(如原子磁強(qiáng)計(jì)數(shù)據(jù)處理)。
企業(yè):
國(guó)內(nèi):?jiǎn)⒖屏孔?、本源量子?/p>
國(guó)際:IBM Quantum、Google Quantum AI。
2. 自動(dòng)駕駛與機(jī)器人
崗位:
多傳感器融合工程師(LiDAR+攝像頭+毫米波雷達(dá));
激光雷達(dá)標(biāo)定工程師(外參標(biāo)定、時(shí)間同步);
決策規(guī)劃算法工程師(基于光電數(shù)據(jù)的路徑規(guī)劃)。
企業(yè):
特斯拉、蔚來(lái)、小鵬汽車;
波士頓動(dòng)力、優(yōu)必選(人形機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng))。
3. 空間與國(guó)防
崗位:
星載光電載荷工程師(高分辨率成像、光譜探測(cè));
紅外制導(dǎo)系統(tǒng)工程師(導(dǎo)彈導(dǎo)引頭開(kāi)發(fā));
光電對(duì)抗技術(shù)研究員(激光干擾與抗干擾算法)。
企業(yè)/機(jī)構(gòu):
航天科技集團(tuán)、航天科工集團(tuán);
洛克希德·馬丁、雷神技術(shù)公司。
四、就業(yè)趨勢(shì)與技能升級(jí)建議
技術(shù)復(fù)合化:
光電探測(cè)與AI、5G、量子技術(shù)的融合催生“光電+X”崗位(如光電+AI算法工程師),需掌握跨學(xué)科知識(shí)。
工程化能力:
企業(yè)更青睞具備“從實(shí)驗(yàn)室到量產(chǎn)”經(jīng)驗(yàn)的人才,需熟悉DFM(可制造性設(shè)計(jì))、可靠性測(cè)試(如HALT/HASS)。
地域分布:
國(guó)內(nèi):長(zhǎng)三角(上海、蘇州、杭州)聚焦硅光子與消費(fèi)電子;
珠三角(深圳、東莞)側(cè)重LiDAR與機(jī)器人;
武漢、合肥依托國(guó)家光電實(shí)驗(yàn)室,布局量子與紅外技術(shù)。
技能升級(jí)路徑:
短期:學(xué)習(xí)Zemax/Lumerical仿真、Python數(shù)據(jù)處理;
中期:掌握半導(dǎo)體工藝或嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā);
長(zhǎng)期:深耕細(xì)分領(lǐng)域(如量子探測(cè)、神經(jīng)形態(tài)視覺(jué)),積累專利與論文。
負(fù)責(zé)人:鄧?yán)蠋?/p>
聯(lián)系人:劉老師,Tel:022-58168510;Email:liuyan@csoe.org.cn
征文方向:
紫外探測(cè)技術(shù)
可見(jiàn)光探測(cè)技術(shù)
微光成像技術(shù)
紅外探測(cè)技術(shù)
太赫茲探測(cè)技術(shù)
激光探測(cè)技術(shù)
單光子探測(cè)技術(shù)
偏振成像技術(shù)
量子探測(cè)技術(shù)
光電探測(cè)傳感組件
先進(jìn)光學(xué)設(shè)計(jì)與制造
多光譜/高光譜/超光譜探測(cè)技術(shù)及應(yīng)用
高動(dòng)態(tài)成像技術(shù)及應(yīng)用
高速成像技術(shù)及應(yīng)用
三維成像技術(shù)及應(yīng)用
復(fù)合探測(cè)及信息融合技術(shù)
光電對(duì)抗技術(shù)
協(xié)同探測(cè)技術(shù)
智能光電感知技術(shù)
空間探測(cè)與遙感技術(shù)及應(yīng)用
海洋探測(cè)技術(shù)及應(yīng)用
智能安防技術(shù)與應(yīng)用
其他相關(guān)技術(shù)
支持期刊:
《PhotonicX》(SCI)
《紅外與毫米波學(xué)報(bào)》(SCI)
《紅外與激光工程》(EI)
《光學(xué)精密工程》(EI)
《光子學(xué)報(bào)》(EI)
《中國(guó)光學(xué)》(EI)
《信息與控制》(中文核心)
《電光與控制》(中文核心)
《應(yīng)用光學(xué)》(中文核心)
《紅外技術(shù)》(中文核心)
《強(qiáng)激光與粒子束》(中文核心)
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《無(wú)線電工程》(中文核心)
《量子電子學(xué)報(bào)》(中文核心)
《半導(dǎo)體光電》(中文核心)
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《光學(xué)與光電技術(shù)》(科技核心)
《紅外》
《飛控與探測(cè)》(科技核心)
《激光技術(shù)》(中文核心)
《功能材料與器件學(xué)報(bào)》
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截稿時(shí)間:
2025年7月31日(第一輪)
會(huì)議地點(diǎn):
太原并州飯店,地址:山西省太原市迎澤區(qū)迎澤大街118號(hào)(五一廣場(chǎng)旁)。
會(huì)議日程:
11月7日下午,會(huì)議注冊(cè)、專家講堂、青年發(fā)展論壇等;
11月8日上午,大會(huì)開(kāi)幕式和大會(huì)報(bào)告;
11月8日下午至9日全天,分會(huì)場(chǎng)報(bào)告、海報(bào)交流、鏈長(zhǎng)制會(huì)議等。
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2、專家講堂
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