南开大学“寰宇星通”创业团队:打破技术壁垒 助力国家航天事业

霍林郭勒网 刘 欣2021-08-30 20:50:57
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  中新网天津8月30日电(记者 张道正 通讯员 乔仁铭)记者30日从南开大学获悉,该校电子信息与光学工程学院“寰宇星通”创业团队,近期与中科院半导体所联合成功研发出具有全部自主知识产权的航天高等级特种激光发射组件。  

  该组件是建立星际互联网、实现星间激光通信不可或缺的“源”模块。团队已研制出的宇航级光纤激光放大器产品,已成功搭载某系列导航卫星实现在轨运行,完成各项卫星激光通信试验验证。

  瞄准靶心突破壁垒

  自上世纪60年代人造地球卫星发射成功以来,空间激光通信技术得到了快速发展。随着中国星网集团正式成立、卫星互联网被纳入新基建范畴,我国逐步推进卫星互联网事业发展,打破星载通信技术壁垒,一场新的信息革命正在展开。

  近年来,国外先进的光放大器产品已经成功应用于欧洲EDRS等商用卫星通信系统,而国内现有的激光发射组件(包括光纤激光放大器)却存在着空间环境适应性差和寿命短等问题,此类问题导致我国多颗卫星系统暂缓搭载激光终端,已成为我国新一代航天装备急需突破的重大基础技术问题,极大地制约着我国航天装备以及低轨宽带卫星组网的发展。

  面向国家重大技术需求和战略布局,“寰宇星通”团队充分发挥南开大学在基础理论、技术创新方面的优势,聚焦于窄线宽高功率光纤激光器的空间辐照环境适应性中的相关基础理论、关键技术及应用创新,从电学层、光学层、机械层逐一突破关键技术,成功研发了抗辐照性能处于国际一流水平,总剂量大于100krad的高性能光放大器,致力于提供光网络核心器件——高性能激光发射组件及相关光电子器件产品。

  拓展合作联合攻关

  经过努力,“寰宇星通”团队已研制出多款面向不同星载需求的激光发射组件样机,可满足包括低轨卫星、中轨卫星、高轨卫星在内的多样化激光发射场景需求。

  “寰宇星通”团队已与国内多家重要航天单位建立紧密合作,为包括多项国家重大航天工程提供了星载激光通信产品,并在商业航天领域获得经济效益超2000万元。

  团队现与空间研究院及中科院等多家用户单位构建长期合作关系,而且正在不断拓宽合作单位,目前与多家有资质参与卫星互联网建设的激光终端载荷生产单位直接或者间接签订了合作协议。

  “寰宇星通”团队指导教师刘波教授说:“作为星载激光通信系统的核心组件,我们的成果可应用于国网、虹云等航天工程中,服务国家卫星互联网重大战略。目前,团队通过联合攻关,打破了国外的‘卡脖子’技术封锁,研制出了全国产化、自主可控的宇航组激光发射组件。多款产品已经通过了航天验证,并在多个型号的卫星激光通信终端中得到应用,在轨运行状态良好。”

  脚踏实地仰望星空

  “寰宇星通”团队践行理论与实践并重,历经十余年的技术积累,坚持理论技术引领,积极探索创新,踏实沉淀成果,已发表50余篇高水平论文,累计申请数十项国家发明专利。在航天领域取得了重大突破,产品现已通过国家航天机构各项严苛的环境测试,并且成功搭载某系列导航卫星实现在轨验证。

  航天科工集团第二研究院副主任设计师乔元哲说:“南开大学‘寰宇星通’团队与我所在星载激光发射领域一直保持合作,建立了非常深厚的伙伴关系。该团队在激光发射组件产品设计、生产、组装、调试等方面都有着成熟的经验,为我们提供了国内性能领先的宇航级光放大产品,产品可靠性高,很好地满足了我国航天重大战略需求。目前,我们正在将南开大学该团队列入我单位的合格供应商目录。”

  事实上,商业航天产业对国民经济有着明显的拉动作用,是我国实现经济转型的高端制造重点发展方向。面对国家需求,南开大学“寰宇星通”创业团队师生们表示,将脚踏实地、仰望星空,秉承南开“知中国,服务中国”的优良传统,继续努力突破核心技术,为推动我国航天事业发展进步贡献更多智慧与力量。(完)

【编辑:苑菁菁】