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光學行業(yè)軍民領(lǐng)域的應用及前景展望（附報告目錄）

光學行業(yè)已經(jīng)深入國民社會和經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，并已成為當今前沿科技發(fā)展不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是當代信息技術(shù)、新材料、生命科學、生物醫(yī)藥、資源環(huán)境等重點發(fā)展領(lǐng)域的重要支撐。

相關(guān)報告：北京普華有策信息咨詢有限公司《2020-2026年光學產(chǎn)業(yè)鏈深度調(diào)研與投資戰(zhàn)略規(guī)劃報告》

1、光學行業(yè)下游應用領(lǐng)域

光學系統(tǒng)在空間探索、國防軍工、航空航天、高端儀器與高端裝備等領(lǐng)域作為關(guān)鍵的功能器件，是許多技術(shù)創(chuàng)新和應用的前沿陣地，相應帶動了新材料、新技術(shù)、新工藝、新裝備的創(chuàng)新發(fā)展。

（1）空間科學探索

在空間光學領(lǐng)域利用光學設(shè)備對空間和地球進行觀測與研究，包括空間天文觀測、深空探測和對地探測等，其使用的空間光學系統(tǒng)正向著大口徑、長焦距、大視場、多光譜、高測量精度、輕量化等方向發(fā)展。其中，大口徑光電裝備決定了人類空間觀測能力的極限，可展開光學成像技術(shù)、薄膜反射鏡成像技術(shù)、衍射望遠鏡成像技術(shù)等新技術(shù)的研究則提升了光學系統(tǒng)的空間分辨率，促進大口徑、大視場光學系統(tǒng)不斷突破?？梢姽狻⑽⒐?、紅外、紫外等多光譜技術(shù)適應了全天時精密觀測需求?？臻g光學成像鏡頭、設(shè)備研究涉及材料配方研究、材料成型和燒結(jié)工藝、關(guān)鍵設(shè)備研制和維護、坯體的加工與無損檢測、光學表面改性、材料性能測試等一系列新材料、新工藝、新裝備的關(guān)鍵性技術(shù)，為當今世界科技前沿領(lǐng)域。

我國多項航天工程正在快速推進，運載火箭、衛(wèi)星應用、空間寬帶互聯(lián)網(wǎng)三大工程將成為航天工業(yè)未來發(fā)展的趨勢和核心。定制產(chǎn)品作為航天工程、空間探測不可或缺的組成部分，面臨穩(wěn)定持續(xù)的市場需求。

（2）高端光學在軍事領(lǐng)域的前沿應用

軍事領(lǐng)域是目前“高、精、尖”光學技術(shù)應用最為廣泛、深入的領(lǐng)域，涵蓋了從紫外到紅外全部電磁波波段，以及從光的產(chǎn)生、傳輸、探測、處理到光與物質(zhì)的相互作用等光學技術(shù)應用。按工作原理和技術(shù)發(fā)展，軍事領(lǐng)域光學技術(shù)應用通常可分為：光學儀器、微光夜視技術(shù)、紅外技術(shù)、激光技術(shù)和光電綜合應用技術(shù)等幾大類，其中紅外技術(shù)、激光技術(shù)和光電綜合應用技術(shù)是目前軍事領(lǐng)域高端光學技術(shù)的最前沿應用。

紅外技術(shù)在軍事上有廣泛應用，目前前沿應用領(lǐng)域主要為紅外跟蹤和制導技術(shù)、紅外夜視技術(shù)和紅外遙感技術(shù)等。激光具有單色性好、方向性強、亮度高等特點，其在軍事領(lǐng)域的前沿應用包括激光制導技術(shù)、激光通信技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)激光武器等。在微光、紅外、激光等光電子技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，為了滿足作戰(zhàn)使用和科研試驗的要求，軍事領(lǐng)域主要發(fā)展了光學遙感技術(shù)、光電制導技術(shù)、光電跟蹤測量技術(shù)、光電對抗技術(shù)等光電綜合應用技術(shù)。

軍用光學系統(tǒng)要求成像質(zhì)量好、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單，促進了光學設(shè)計和加工領(lǐng)域的一系列大規(guī)模技術(shù)革命和創(chuàng)新活動，數(shù)控單點金剛石車削、光學玻璃透鏡模壓成型、光學塑料成型等高精密加工技術(shù)蓬勃發(fā)展，廣泛用于有色金屬、鍺、塑料、紅外光學晶體、鈹銅、鍺基硫族化合物玻璃等各類光學材料以及球面、非球面光學零件加工。

這些光學精密加工的新裝備體現(xiàn)了當今裝備制造的尖端技術(shù)，被歐美日發(fā)達國家所掌控，并實行出口管制。軍用光學技術(shù)的發(fā)展，不僅為軍隊建設(shè)提供了現(xiàn)代化的武器裝備和技術(shù)手段，增強了國防實力，同時還推動了信息技術(shù)、精密加工、新材料等新興技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進了科學技術(shù)和國民經(jīng)濟總體水平的提高，增強了綜合國力。

近年來，軍事領(lǐng)域正從機械化和信息化基礎(chǔ)上向智能化發(fā)展，人工智能的軍事應用正成為國內(nèi)外研究的熱點領(lǐng)域，世界各主要軍事大國以先進計算、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等新興技術(shù)為基礎(chǔ)，研發(fā)應用了自動武器、無人作戰(zhàn)機、無人地面戰(zhàn)車、無人潛航器、作戰(zhàn)機器人、智能炸彈等智能化武器裝備，將對作戰(zhàn)模式和戰(zhàn)場環(huán)境帶來廣泛而深遠的影響。智能化武器集光電傳感、高速處理、人工智能于一體，具有記憶、分析、綜合能力。其中，光電系統(tǒng)處于前端感知環(huán)節(jié)，將受益于武器裝備的智能化趨勢而得到更加廣泛深入的應用。

（3）高端制造業(yè)的血液

光學在高端儀器與裝備應用領(lǐng)域，充分體現(xiàn)了其超精密加工的技術(shù)水平。以集成電路制造業(yè)為例，光刻技術(shù)是集成電路制造產(chǎn)業(yè)的核心，決定集成電路的元件特征尺寸。其中，極紫外光刻是傳統(tǒng)投影光刻技術(shù)向更短波長的延伸，被認為是最具潛力的下一代光刻技術(shù)。光學系統(tǒng)是極紫外光刻技術(shù)最主要的功能部件之一，涉及的非球面加工與檢測技術(shù)、超高精度物鏡系統(tǒng)波像差檢測及集成技術(shù)等技術(shù)瓶頸體現(xiàn)了光學前瞻科學技術(shù)的發(fā)展方向，目前經(jīng)過我國多個光學科研單位多年的攻關(guān)，已經(jīng)成功攻克了相關(guān)核心技術(shù)，實現(xiàn)了光學前沿技術(shù)的跨越。光學技術(shù)的進步直接推動高端儀器和高端裝備制造業(yè)的發(fā)展，堪稱高端制造業(yè)的血液，起到至關(guān)重要的作用。

（4）在安防行業(yè)應用

先進的科學技術(shù)往往率先被應用于軍事領(lǐng)域，但軍用技術(shù)只有轉(zhuǎn)化為民用技術(shù)才能直接服務社會經(jīng)濟發(fā)展。光學行業(yè)處于軍民融合的前沿陣地，必將持續(xù)受益于軍用技術(shù)轉(zhuǎn)民用的浪潮。

光學鏡頭是安防視頻監(jiān)控的核心部件，對成像質(zhì)量起著關(guān)鍵性作用。當前安防監(jiān)控高清化、智慧化升級，推動光學鏡頭技術(shù)快速革新。一方面，隨著視頻監(jiān)控的深入應用，相關(guān)鏡頭技術(shù)獲得了全面升級，光學變焦、大倍率、大廣角、小型輕量化等技術(shù)廣泛使用，長焦距、電動變焦鏡頭適應了對遠距離、大范圍室外監(jiān)控的需要。為應對海岸、港口、河道、森林、陰雨霧霾等各種惡劣環(huán)境的監(jiān)控，行業(yè)中涌現(xiàn)出長焦透霧鏡頭、高清魚眼鏡頭、超低照度鏡頭、紅外夜視鏡頭等眾多應用解決方案產(chǎn)品。視頻監(jiān)控從高清進一步向4K、8K超高清技術(shù)演進，畫面分辨率分別為高清的4倍和8倍，具有更強的信息承載能力。另一方面，安防正與物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)快速融合，行業(yè)步入了智能安防2.0時代，華為、?？低暤劝l(fā)布了人工智能應用的安防產(chǎn)品。人工智能為保證對信息數(shù)據(jù)運算的精度和效率，對光學鏡頭可靠性和成像質(zhì)量提出更高的要求，促使鏡頭企業(yè)的技術(shù)加速升級。

從國內(nèi)安防市場來看，視頻監(jiān)控應用已經(jīng)呈現(xiàn)從重點領(lǐng)域向社會各經(jīng)濟領(lǐng)域全面鋪開的態(tài)勢，既涉及到金融、能源、電信、交通等傳統(tǒng)領(lǐng)域，也涉及智能樓宇、文教衛(wèi)、司法監(jiān)獄等新興領(lǐng)域。其中，傳統(tǒng)的金融、能源市場趨于飽和，政府、交通市場還在持續(xù)快速增長，尤其是中小城市安防基礎(chǔ)建設(shè)工作正處于蓬勃發(fā)展階段。2015-2019年我國安防產(chǎn)業(yè)市場增長速速均在10%以上，隨著新基建的運營，對安防產(chǎn)業(yè)需求還將進一步提升，未來市場還將保持快速增長的態(tài)勢。

2015-2019年我國安防產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模增長分析

資料來源：普華有策市場研究中心

2、我國光學行業(yè)技術(shù)突破西方國家壟斷

我國建國后建立了以滿足國防需求為主的完整光學工業(yè)體系，相繼設(shè)立了中科院長春光機所、西安光機所、成都光電所、西安應用光學研究所等一批光學研究單位，以及光學軍民融合創(chuàng)新平臺。當前，隨著空間探測、航空航天、國防軍工、裝備制造等各項事業(yè)的快速推進，我國光學理論研究、技術(shù)創(chuàng)新及光學加工制造能力正在與歐美發(fā)達國家的先進水平迅速拉近。如2018年我國4.03米大口徑碳化硅反射鏡通過驗收，是世界上最大口徑碳化硅單體反射鏡，突破了大口徑反射鏡鏡坯制造和反射鏡加工技術(shù)被美國、法國、德國等少數(shù)西方國家壟斷的局面。