汇集光电子行业“硬科技”：拍摄中国第一颗原子弹爆炸的高速摄影机亮相光博会

读创/深圳商报记者张郗郡

9月6日，第24届中国国际光电博览会在深圳宝安国际会展中心拉开帷幕，来自全球的3000余家参展商汇集于此。本次展会展出产品覆盖了信息通信、光学、激光、红外、紫外、传感、显示等光电全产业，不仅汇集了光电子行业的各项“硬科技”，连拍摄中国第一颗原子弹爆炸的高速摄影机也来到了本届光博会的现场。

第24届光博会现场

在6号展馆中，中国科学院西安光学精密机械研究所（简称“西安光机所”）展区所展出的一套形似老式电影机的绿色仪器吸引了不少参观者驻足。这套看似“陈旧”的仪器，背后却有着一段光辉的历史。据在场工作人员介绍，这套仪器为西安光机所在1964年完全独立自主研发出的高速摄影机。1964年10月16日，在我国原子弹首次试爆，由西安光机所研发的“克尔盒高速摄影机”与“ZDF-20型高速分幅相机”表现突出，以纳秒级的曝光时间和每秒20万帧的超高帧率成功拍摄到爆炸初期火球的扩展系列图像，圆满完成了核爆能源释放瞬间的光测任务，成为我国“两弹一星”任务的见证者、亲历者、推动者。

工作人员为参观嘉宾介绍高速摄影机及条纹相机

在高速摄影机的一旁展示的是由西安光机所研制的另一款国家重大科研装备——高性能条纹相机。随着瞬态光学研究领域要求的不断提高，传统的机械式成像已经无法满足目前的研究需求，能将超快时间演化物理过程转换为肉眼可辨的空间图像的“条纹相机”已经成为目前应用的主流。该产品同时具备超高时间分辨、高空间分辨和大动态范围，是实现超快辐射过程探测的重要设备，对基础前沿科学研究和重大原始性创新具有重大意义。“我所研制的高性能、高可靠性条纹相机打破了国际上对此类高端装备的垄断，并在多种技术指标上达到了国际领先水平。”西安光机所科研人员向记者介绍。现如今，西安光机所已建成国内唯一的集设计、生产、检测为一体的系列化条纹相机研发基地，成功研制出飞秒条纹相机（450fs）、同步扫描条纹相机（300MHz）、大动态范围条纹相机（＞10000:1）等8个系列的条纹相机，不仅实现了关键核心器件的突破，也带动了多类其它超快光电器件的发展。

高性能条纹相机

作为拍摄中国第一颗原子弹爆炸的高速摄影机的研发人员之一，李景镇教授也来到了展会现场参观。李景镇教授自清华本科毕业后就投入到高速成像光学领域的研究中，1993年，他从西安光机所南下深圳前往深圳大学任教，先后担任光电子系系主任、电子科学与技术学院光子工程研究所所长的他为深圳的光电子领域也做出了杰出的贡献。“这里汇聚了光电子产业最前沿的技术，我是一定要过来看一看，交流一下的。”李景镇说。

“环境2号卫星高光谱成像仪”是一款星载宽覆盖、高分辨高光谱成像仪载荷，目前已经服务于国家环保部、农业部、水利部、减灾委等国家和地方部门，在环境检测、国土测量等方面具有广阔的应用潜力和市场前景。全铝自由曲面相机瞄准光学成像载荷技术国际发展前沿，实现“全自由曲面+全铝光机”新型光学成像体制的国内首次在轨演示验证，已于2022年7月27日搭载我国首型固体运载火箭“力箭一号”发射入轨。

聚焦国家需求，瞄准光电子领域“卡脖子”难题，西安光机所自1962年成立以来，在光电材料器件方面取得了多项重大进展，除了高速摄影机与条纹相机，本次展会上同步展出的还有光电倍增管、超快飞秒激光器、半导体激光巴条、耐辐照光学玻璃、集成光频梳系统等各类拥有自主知识产权的前沿基础研究成果。这些成果皆成功应用于国家重大战略工程，形成了从基础材料到关键器件再到系统集成的自主可控全链条研发能力。

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