中国制造，如何迈向“光明”未来？

一枚光芯片、一根光纤、一片镜头……这三样简单的物品都离不开同一个主题：光。

最近，记者参加了中国电科“与光同行”媒体开放日活动，走访了石家庄、合肥和上饶等地，深入了解光在通信、能源及精密成像等领域的创新应用，以及算力提升和新电力系统建设背后所依赖的强大技术支持。

光芯片如何赶上算力发展的步伐？

在石家庄的中国电科产业基础研究院芯片生产厂房，黄光区内灯光昏暗，光刻、溅射与离子注入等工序井然有序地进行着，晶圆在这里逐渐转变为高速光芯片。

芯片技术的突破。中国电科产业基础研究院供图

光芯片是将电信号转为光信号的关键部件。没有光芯片，即使算力再强大也只能成为“信息孤岛”。它是光通信链条的起点，直接影响信息传输速度的极限。

随着人工智能行业的迅猛发展，算力中心的数据需求不断攀升，对光芯片的传输速率提出了更高的要求。

“我们已经实现了800G高速光通信芯片的批量生产，每年供应超过千万只，目前也在同时研发1.6T高速光芯片，”产业基础研究院的科研人员告诉记者。

这背后是多项关键难题的突破，包括材料设计、工艺开发、镜头制作和微波传输仿真等，确保从材料到芯片，再到设备的每个环节都掌握在自己手中。

针对AI算力、数据中心和6G通信等新兴行业需求，产业基础研究院也在同步推进高速光模块的无源芯片，促进高端光电芯片的产业化；在碳化硅和氮化镓等第三代半导体领域不断进行技术迭代，8英寸的碳化硅工艺线已经开始投入使用，多个功率芯片已用于新能源和储能场景，助力算力与电力的双向协同。

光缆如何成为电网的“感知神经”？

光信号生成后，需要依赖光纤光缆传递到各个应用场景。

在合肥的中国电子科技集团公司第八研究所，一条条特种光缆正在经过成缆、护套、调试和连接器装配等各个工序。

OPGW光缆生产车间。中国电科8所供图

“光纤通信的一千年都不会被淘汰，”现场的技术人员如是说，强调光传输的独特价值。

许多人认为光缆仅用于互联网通信，但实地考察让我们发现，光传输的意义远不止于此。

水下、航天及电网等不同环境对光缆的要求各不相同。湿插拔连接器能在深海环境中稳定完成信号交互；航天产出的光缆可以应对太空的极端温度。特种光缆专门为满足各种苛刻场景的需求而设计。

据了解，8所的光缆年产能力已达到250万芯公里，最近还在国网电力光缆招标中成功中标，将为安徽的电网建设提供自主研发的光纤不锈钢管复合架空地线（OPGW）等光缆产品。

“电力光缆的优势在于‘一缆两用’。”科研人员汪波指出，它不仅可以传递通信信号，还能作为传感器实时监测线路的温度、振动和应变，犹如让输电线路自我“感知”其运行状态。

随着新型电力系统建设的加速和“双碳”目标下新能源的大规模并网，输电线路的运行环境变得越来越复杂，实时监测线路状态的需求愈发紧迫。

“接下来，我们将继续利用技术研发和规模化生产的优势，积极拓展电力光缆及监测产品的市场，助力新型电力系统的发展，”8所产业部负责人表示。

光学设备如何支持万千创新应用？

在江西上饶凤凰光学的智能制造工厂中，数字化管理面板实时更新，AGV物流小车穿梭于生产线间，千级无尘车间里的精密镀膜机不分昼夜运作。

光学镜头自动化生产线。凤凰光学供图

精准度是光学制造的本质。芯片加工精度可达±3微米，镜头组装同轴度控制在5微米以内，关键光学参数的检测精度处于行业前沿。这些数字背后，体现出全流程垂直一体化，从光学设计、模具研发到镜片加工和自动化组装的综合能力。

除了精度外，工厂全面实施MES制造执行系统，为每一片镜片创建原材料、加工流程、设备参数及成品检测的全生命周期“数字档案”。在智能驾驶和医疗设备等对质量要求极高的领域，一旦出现质量问题，能够迅速锁定问题批次，追溯工艺参数，控制质量风险。

得益于微米级制造精度与全链条数字化追溯的双重保障，凤凰光学的产品深度融入智能驾驶和医疗仪器等高级应用场景。

这种研发制造能力也推动着更尖端的科研工具的诞生。近期，公司发布的Insight3全自动智能显微镜，结合AI自动分析技术，能够完成图像采集、数据分析和报告生成，预计将打破高端科研显微镜的海外垄断，目前已在多家科研机构进行实测。

“制造业是国家强大的基础。”凤凰光学相关负责人表示，从传统的“手工锻造”到现代的“智能制造”，尽管生产方式已变，追求卓越的匠心精神始终未变。

光芯片提升了“速度”，光缆拓展了“广度”，光学设备保证了“精度”。这三束“光”共同见证了我国在从材料研发到设备制造、从创新到产业化方面的进展。每一个环节的突破，都在为行业的快速发展积蓄力量；每一束光的前行，都为中国式现代化添上了生动的一笔。