楼主: xwu622
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[经济学前沿] 中国经济前景光明,正在从肥大走向强大 [推广有奖]

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xwu622 发表于 2015-12-14 00:45:07
  中国的激光技术先进

    激光器有20几类,每类有几十上百种应用,每种应用又有多方面性能。所以不可能逐项比较。激光技术最关键的是两点。一是功率大,功率大才能在核聚变、能量传输、机械加工、增材制造(3D打印)等方面发挥更大作用。二是体积小,激光器体积小才便于广泛应用,装上飞机和卫星。全固态激光器最能满足功率大且体积小的要求。

功率大
  2012年7月,中国神光3号的实验平台实现激光单束出光1.65万焦耳,是继美法之后第三个实现单束万焦耳的国家。[1]
  2013年4月23日,我国首台万瓦连续光纤激光器在武汉光谷问世,成为继美国后第二个掌握此技术的国家。[2]

全固态激光器
  中国科学院院士陈创天的研究团队经过10余年努力,在国际上首先生长出大尺寸氟硼铍酸钾(KBBF)晶体。KBBF晶体是目前唯一可直接倍频产生深紫外激光的非线性光学晶体,是中国继硼酸钡晶体、三硼酸锂晶体后发明的第三个非线性光学晶体。
  2006年,中国工程院许祖彦院士制成的了KBBF棱镜耦合器件在国际上首次实现了1064nm激光的6倍频输出,将全固态激光波长缩短至177.3nm,首次将深紫外激光技术实用化、精密化,并已获中、日、美专利。
  国外深紫外波段(指波长短于200nm的光波)科研装备目前主要使用同步辐射和气体放电等非相干光源。而中国的配有KBBF晶体棱镜耦合器件的全固态激光器体积很小;在能量分辨率方面,比同步辐射提高5~10倍以上;在光子流密度方面,提高了3~5个量级。
  2013年,中科院应用深紫外全固态激光器制造出8台具有世界领先性能的装备并通过验收:
深紫外激光拉曼光谱仪、
深紫外激光光化学反应仪、
深紫外激光光发射电子显微镜、
深紫外激光光致发光光谱仪、
深紫外激光自旋分辨角分辨光电子能谱仪、
光子能量可调深紫外激光光电子能谱仪、
深紫外激光原位时空分辨隧道电子谱仪、
基于飞行时间能量分析器的深紫外激光角分辨光电子能谱仪

  中国科学院已启动项目二期工作,将再研制6台国际领先水平仪器设备。[3]

  2014年9月,中国工程物理研究院应用电子学研究所研制成功平均功率达81瓦的当今世界最高水平、最大功率全固态钠导星激光器,未来其可在大型望远镜、激光大气传输等科研领域发挥重要作用。
  新研制的高性能钠导星激光器具备谱线高精度、高平均功率、高光束质量等特点。在光谱方面,激光器波长与钠原子吸收谱线稳定、精确对准,精度达到0.2皮米;在频域方面,激光谱线宽度达到亚GHz,可谓“不胖不瘦”。此外,由于其采用1064nm、1319nm固体激光和频技术,科研人员还突破了高功率下两台激光器时域与空域同步技术、激光线宽压窄技术、高效率和频技术等多项难点。未来,该研究成果将在天文观测、大气观测、激光大气传输等领域发挥重要作用。[4]

  顺便说一句,中国在激光方面的成果实在太多,无法一一列举。偏重基础理论的成果汇总可以参看[5],偏重实用的成果还找不到全面的汇总。另外,从下表可以大致估计中国激光产业在全球市场的位置。[6]
  2014年上半年度营收(万美元)

 美国相干 Coherent  39,574
 深圳大族激光  36,971
 美国 IPG Photonics  36,278
 德国罗芬 Rofin-Sinar  26,288
 华工科技  18,138

[1] 《中国首次实现“单束激光超万焦耳” 仅晚于美法》 2012年07月22日 中国科技网
[2] 《国内外激光推进系统技术发展状况分析》 2014-02-21 OFweek激光网
[3] 《深紫外全固态激光器通过验收 中国成唯一能实用化制造国家》 2013-09-07 观察者网
[4] 《中国造全球最先进激光器 创多项世界之最》 2014年09月16日 科技日报
[5] 《中国从事激光、光学领域研究院士汇总》 2014-09-12 OFweek激光网
[6] 《国内外激光企业2014年上半年经营状况汇总》 2014-09-01 OFweek 激光网

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xwu622 发表于 2015-12-14 01:02:16
  中国的卫星光学仪器技术先进

  欧美制造商于90年代末掌握了离轴三反光学系统制造技术核心关键技术,研制出在轨性能优良的光学遥感卫星。鉴于该技术在国防、国民经济领域具有重要的意义,欧美国家采取了严格的保密措施。

  2009年,长春光机所完成“离轴三反光学系统先进制造技术”项目。该项目成果完整系统,理论成果丰富,技术创新显著,具有完全自主知识产权并经过工程实践检验。成果属国内最高水平、国际先进,多项关键技术国际领先。“离轴三反光学系统先进制造技术”项目包含了加工设备、工艺技术、光学检测及系统装调等一系列创新性关键技术,其成功完成标志着我国突破了1m量级SiC高精度离轴非球面等关键光学元件及可用于新一代高分辨率空间遥感器的离轴三反光学系统的制造技术,使我国继美、法之后成为世界上第三个独立、系统掌握天基大口径离轴三反系统及其核心光学元件制造技术的国家,为我国空间光学遥感器的跨越式发展打下了坚实的基础。[1]、[2]

  超精密光学仪器制造的要点是亚纳米级的镜面抛光。现在世界上亚纳米级的抛光技术有两种:
1)磁流变
2)离子束
  美国掌握磁流变方法,德国掌握离子束方法,中国两种方法都掌握。
  2013年,国防科大精密工程创新团队自主研制的磁流变和离子束两种超精抛光装备,创造了光学零件加工的亚纳米精度,并通过国家权威部门验收。据专家介绍,这一成果使我国成为继美国、德国之后第3个掌握高精度光学零件制造加工技术的国家,并成为世界上唯一同时具有磁流变和离子束抛光装备研发能力的国家。[3]

[1] 《百度百科》 “离轴三反光学系统”词条
[2] 《长春光机所离轴三反光学系统技术获重大突破》 2010-02-22 科学时报
[3] 《我国成为世界第三个掌握高精度光学零件制造加工技术国家》2013-01-16 解放军报


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1993110 发表于 2015-12-14 02:09:08
xwu622 发表于 2015-12-14 00:45
  中国的激光技术先进

    激光器有20几类,每类有几十上百种应用,每种应用又有多方面性能。所以不可 ...

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王教授卐 学生认证  发表于 2015-12-14 17:14:56
顶楼主一下!

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xwu622 发表于 2015-12-14 23:46:44
  中美在计算机硬件的竞争


     在计算机硬件上中国和美国还有差距并且在努力追赶。下面由低档次计算机向高档次逐级分析。

一。个人电脑(PC),中国第一,美国第二。

  据Gartner报告,2015年3季度个人电脑销量排行如下
排名 公司 销量(万) 份额(%)
1 联想 1,500 20.3
2 惠普 1,366 18.5
3 戴尔 1,016 13.8
4 苹果 560 7.6
5 宏碁(Acer) 545 7.4
6 华硕(Asus) 523 7.1
其它 1,863 25.3



二。服务器,美国第一,中国第二。

  据Gartner报告,2015年3季度服务器销量排行如下
排名 公司 3Q15销量 份额(%)
1 惠普 613,101 22.2
2 戴尔 501,262 18.1
3 联想 242,005 8.8
4 华为 134,163 4.9
5 浪潮 99.417 3.6
其他 1,172,725 42.4



三。主机系统(mainframe), 中国和美国并列第一。

  浪潮天梭K1系统是中国首台自主研发的高端容错主机系统。该产品由460名工程师历时4年研发成功,共申请国家发明专利127项,国际专利3项,软件着作权7项。该产品最大可扩展32颗处理器、256核心,4TB全局共享内存。每分钟能够完成450万次联机事务处理,可用性(error-tolerant rate)达到99.9994%,达到国际先进水平。

  天梭K1还采用了自主研制的国际领先的处理器协同芯片组技术,具备2个25.6GT QPI端口,处理器接口总带宽为51.2GT/s;4个8.5Gbps X8 NI端口,NI接口总带宽为68GB/s;天梭K1的20通道数据对齐和时钟数据锁定技术,实现了多通道数据传输的可靠性。实现“10Gbps信号传输距离超过30英寸”、“6.4GT/s 21路并行传输超过21英寸”等多项业界信号传输距离的新纪录。

  浪潮继IBM之后,全球第二个实现了600×500超大尺寸、20层高叠层、0.5%高阻抗控制精度的电路板的加工并稳定量产。

  浪潮在2012年底中国进出口银行举行的大型主机招标会上,击败IBM、HP成功中标。

  浪潮提出口号“浪潮替代IBM”(IBM to Inspur),并开始向海外扩展。


四。高性能计算机,中国和美国并列第一。

  2012年3月,曙光6000千万亿次高效能计算机通过验收,介于大型主机系统和超级计算机之间的通用计算机。CPU使用国产龙芯8核芯片,拥有自主知识产权。通过将龙芯CPU和X86软件栈相结合,解决了国产CPU对主流的商业应用兼容性问题,并为突破亿亿次级计算进行了技术储备。

  2012年12月,中国科学技术大学与深圳大学联合研制成功万亿次高性能计算机KD-90。KD-90基于龙芯3B八核处理器,相当于家用微波炉大小,整机功耗低于900瓦,实现了高能效、可移动的高性能计算的桌面化应用。这是可以搬上飞机和航天器的高性能计算机。


五。超级计算机,中国和美国并列第一。

  中国的超级计算机天河二号每秒3.39亿亿次(=33.86pflos)双精度浮点运算,连续三年评为全球最快超级计算机。


  天河二号使用麒麟操作系统。综合技术处于国际领先水平。它有五大特点:一是高性能,峰值速度和持续速度都创造了新的世界纪录;二是低能耗,能效比为每瓦特19亿次,达到了世界先进水平;三是应用广,主打科学工程计算,兼顾了云计算;四是易使用,创新发展了异构融合体系结构,提高了软件兼容性和易编程性;五是性价比高。

  中国科技大学正在研制100pflos超级计算机。

  超级计算机500强中,美国最多,233个,中国第二,76个。英国第三,30个。前10名中,美国占6个。所以美国在超级计算机上还是有积累存量的优势的。

     总体评价,中国在计算机硬件的市场占有率和累计存量上还不如美国,但在技术上已经没有明显差距。
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36
马列光 发表于 2015-12-15 00:02:21 来自手机
继续期待看樓主新帖,谢谢
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37
xwu622 发表于 2015-12-16 00:10:51
    中国的无线通信技术接近世界先进水平

  手机销量
  中国品牌的手机市场份额在迅速扩大。3年前只有中兴一家进入前5,现在有3家了。按IDC公布的数据,2015年第3季度手机销量前五名如下表:
公司 销量(百万) 份额(%)  
三星 84.5 23.8
苹果 48 13.5
华为 26.5 7.5
联想 18.8 5.3
小米 18.3 5.2


  4G LTE 标准专利
  在无线通信行业,最重要的技术体现在技术标准上。中国的公司没有赶上参与制定3G标准,所以每部手机要付给外国公司许多专利费。中国的公司在4G LTE 标准专利表现出色。美国咨询公司 Cyber Creative Institute 于2013年6月统计了各公司申报的4G LTE 标准专利,评估了各公司申报的4G LTE 专利中的必要专利,然后给出综合评价分数。前十名的分数排行如下[1]:
排行 公司 国家 分数
1 高通 美国 318
2 华为 中国 273
3 中兴 中国 253
4 诺基亚 芬兰 245
5 乐金 韩国  237
6 三星 韩国  233
7 多科莫 日本 211
8 InterDigital 美国 206
9 爱立信 瑞典 177
10 大唐电信 中国 141


  无线通信基站建设

  在无线通信基站建设技术上领先的是瑞典爱立信和中国华为。爱立信在旧的3G网络有雄厚积累,华为在新兴4G网络领先。[2]

  顺便提一句,我现在用的手机就是华为 Nexus 6P。

[1] 《Evaluation of LTE essential patents declared to ETSI》 2013年6月
[2] 《Huawei Leads TD-LTE Infrastructure Industry》 2014-01-31

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xwu622 发表于 2015-12-16 00:28:42
  中国的网络设备全球领先

     现在的网络(互联网和通信网)主要是靠光纤传输信息。华为在光纤网络设备市场的份额遥遥领先。中兴名列第四。
OpticalNetwork.png

  在网络关键设备路由器方面,华为也领先全球。

  华为NE5000E路由器是全球首个400G可规模商用的核心路由器产品,具有业务在线平滑扩展的创新专利,可以实现路由器从单框向背靠背集群再到4框乃至8框的平滑升级。华为NE5000E全部采用自主研发的核心转发芯片和网络操作系统。同时,通过先进的芯片制造工艺、智能调频、按需配电、高效散热等手段,华为400G平台同比业界400G平台节省52%能耗、节约48%空间、节省50%重量等。

  截至目前,NE5000E 400G核心路由器已在全球5大洲、超过37个国家骨干网络规模部署,现网已零故障稳定运行一年以上。目前中国联通和华为的联合创新团队在路由器的节能、功耗和芯片技术上共同申请了20项专利,中国联通还牵头制定了30多项与路由器相关的技术标准。[1]


  中国其它公司也在光纤网络技术方面取得良好进展。

  河南仕佳光子科技有限公司2012年公司与中科院合作的光分路器芯片项目实现量产,填补了国内空白。2014年7月,他们共同研发的阵列波导光栅和可调光衰减器两款芯片开始试生产,分别预计在今年10月份和明年上半年实现量产。这两款芯片的推出,将打破国外在光通信核心芯片领域的垄断。[2]

  中国光纤网络集团(原河北四方通信)有限公司拥有着世界最先进的陶瓷插芯生产技术。集团设在加拿大的核心生产线连同中国石家庄的生产线将会在2015年开始进行大规模的生产,预计陶瓷插芯的年产量将会高达7,200万粒。[3]

注:美国国会号召抵制华为产品;华为要到澳大利亚投标项目,澳大利亚政府拒发签证;华为提出免费为英国政府建一个网络,英国政府拒绝接受。西方国家的贸易保护措施使得美国的网络设备公司,如思科,得以存活。


[1] 《400G时代 华为乌龟精神赢取话语权》  2014-09-05 通信产业报
[2] 《河南仕佳光子两款AWG及VOA芯片试生产》 2014-07-16 鹤壁市政府网
[3] 《中国光纤: 加拿大陶瓷插芯项目正式启动》 2014-06-09 腾讯财经

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xwu622 发表于 2015-12-16 00:37:13
经管之家的论坛发帖遇到困难,本地图片普通上传后在“图片列表”里不显示,无法操作“点击图片添加到帖子内容中”。

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xwu622 发表于 2015-12-16 22:56:35
  中国量子密钥通信技术率先实用化

  2005年3月,美国“海狼”级核潜艇“吉米卡特”号服役,它配备专门用于安装窃听装置的深潜器,具备海底光缆窃听功能。中国要保证通信保密,量子密钥通信是终极解决方案。

  当别的国家的量子密钥通信还处在实验阶段,中国已经进入实用阶段。

  自2009年中国科大潘建伟的科研团队建成了世界上首个全通型量子通信实验网络之后,合肥于2012年建成46个节点的城域量子通信网络。网络覆盖合肥市主城区,用户涵盖省市政府机关单位、金融机构、军工企业、研究院所等,具有网络扩容能力,能够提供量子安全下的实时语音通信、实时文本通信及文件传输等功能。

  2014年3月,济南市建设的“济南量子通信试验网”正式投入使用。这是我国第一个以实际应用为目标的大型量子通信网,也是世界上已知的规模最大、功能最全的量子通信试验网。目前,省内已有50个单位,可以通过网络内量子通信集控站和终端,实现了数据安全传输。在未来两到三年内,济南量子通信试验网还将作为连接北京、济南、合肥和上海等地的量子保密通信“南北干线”的重要组成部分,并有望在将来进入手机、网络等民用通信领域。[1]

  据英国《自然》周刊2014年4月24日报道,中国已开始建设世界上最远距离的光纤量子通信干线——连接北京和上海,距离达到2000公里,有望于两三年内投入使用。[2]

  中科院于2011年启动了空间科学战略性先导科技专项,已经完成地面模拟试验(在地面与100公里远的气球间进行量子密钥通信),量子通讯卫星已进入初样研制阶段,力争在2016年左右发射全球首颗“量子通讯卫星”。[3]


[1] 《济南量子通信试验网正式投入使用》 2014-03-26  齐鲁网
[2] 《中国开始建设世界上最远距离量子通信干线》  2014-05-10 参考消息
[3] 《2016年我国准备发射一颗量子科学实验卫星》  2013年03月07日  新华网


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