Xingyun Machinery: Оптикалық инновациялардың 20 жылдығы

Оптикалық инновациялар саласындағы екі онжылдық бойы басшылық

Xingyun Machinery-тің негізін қалау идеясы мен дамуы

Xingyun Machinery 2000 жыл шамасында оптикалық жүйелерді дәл инженерлік әдістерді қолдана отырып қалай жұмыс істеуін өзгерту мақсатымен қызметін бастады. Компанияның негізін салушылар көптегендер тарапынан әлі байқалмаған, алдыңғы қатарлы оптиканың үлкен өнеркәсіптік қолданыстар үшін де, күнделікті тұтынушылар үшін де ерекше мүмкіндіктері бар болып көрінді. Олар бастапқы кезде модульді конструкциялар негізінде қажеттілікке қарай масштабталатын жүйе құру шешімін қабылдады. Осы аса ойластырылған стратегия арқасында компания прототиптер жасаудан ғана шығып, рекордты уақыт ішінде нақты өндіріске өте жылдам қозғала алды. Бес жылдан кейін олар сенімді жұмыс істейтін және жоғары көрсеткіштерге ие оптикалық бөлшектерді халықаралық тапсырыстарға сай өндіруді қамтамасыз етті.

Оптикалық дизайн мен инженериядағы маңызды кезеңдер

2010 жылы көп қабатты асфералық линзалар нарыққа шыққан кезде маңызды бұрылыс нүктесі болды, бұл ескі линза конструкцияларымен салыстырғанда хроматикалық дұрсыздануды шамамен екі есе кемітті. 2018 жылға дейін Xingyun соңында медициналық сыныпты оптика үшін ISO 13485 сертификатын алды, бұл қазіргі заманғы ауруханаларда қолданылатын эндоскопиялық жабдықтар мен әртүрлі лазерлік хирургиялық құралдар сияқты қолданыстарға мүмкіндік берді. Бұл жетістіктердің көбі олар университеттер мен зерттеу орталықтарымен тығыз бірлесіп жұмыс істегені арқасында іске асты. Олар бірге оптикалық өнімділікті модельдеу және өндіріс дәлдігін талдау үшін жақсырақ әдістер әзірledі. Бұл серіктестік шынымен әрі қарай дамыған оптикалық компоненттердің дәлдігін, әрі масштабты өндірудің практикалық мүмкіндігін арттырды.

Оптикадағы Өндірістік Инновациялардың Рөлі

Компаниялар автоматтандырылған центровкалау және полировка жүйелерін қолдана бастаған кезде, субмикрондық дәлдікті жоғалтпай-ақ өндіріс уақыты шамамен 60% төмендеді. Xingyun әртүрлі полимер материалдарымен қосылған шыныдан тұратын өзінің ерекше пісіру әдісін әзірледі. Бұл автомобильдік LiDAR жүйелерін жылдар бойы алаңдатқан жылулық тұрақтылық мәселелерін шешуге көмектесті. Осындай жетістіктерге байланысты робототехника мен AR/VR бас киімдерінің ірі ойыншылары қазір Xingyun өнімдеріне сүйенеді. Ең жоғары дәлдік пен өндірісті масштабтау мүмкіндігінің үйлесімі оларды әртүрлі салалардағы көптеген өндірістік тізбектердің маңызды бөлігіне айналдырды.

Мәлімет нүктесі: 20 жыл ішінде ғылыми-зерттеу жұмыстарына инвестицияның өсуі

2005 жылдан бастап ғылыми-зерттеу және дамытуға кеткен шығындар әр жыл сайын орташа 15% өсіп, оптикалық материалдар зерттеуіне 38% бөлінді. Бұл тұрақты үлес 2010 жылдан бергі 127 патент алуға әкелді, оның ішінде жедел жад модульдерінің глобалды нарығының 23% қолданылатын жарық шағылдырмайтын наноүштарына арналған жеті патент бар.

Линзалар мен компоненттерді құрудағы негізгі технологиялық жетістіктер

Линзаларды құруда және масштабталған оптикалық компоненттерде инновациялар

Компьютерлік модельдеу әдістеріндегі соңғы жаңалықтар арқасында масштабты түрде күрделі линзаларды өндіру мүмкін болды. Қазіргі технология 0,1 микронға дейінгі дәлдікпен жасалған бос формалы беттерді жасауға мүмкіндік береді, бұл оптикалық жүйелер ескі сфера линзалармен салыстырғанда шамамен 40% кеңірек көріністерді түсіре алатынын білдіреді. Бұл жетістік AR әйнектері мен ғарышты зерттеуде қолданылатын жоғары технологиялық бейнелеу құралдары сияқты әртүрлі қолданыстарға мүмкіндік ашады. Бұл жаңалықтың ерекше қызықтыратын жағы – осындай дамыған оптикалық элементтерді үлкен көлемде шығарған кезде де олар әлі де жақсы жұмыс істейтіндігі, сондықтан олар заманауи зерттеулер мен күнделікті тұтыну өнімдері үшін де практикалық шешім болып табылады.

Алдыңғы қатарлы линза материалдарындағы жаңалықтар

Өндірушілер дәстүрлі шыныдан біз HRIP деп атайтын ерекше жоғары сыну көрсеткішті полимерлерге өткенде, жарық өткізгіштіктің көп мөлшерін жоғалтпай-ақ линзалардың салмағын шамамен алты айналымға дейін қысқартады - 2015 жылғы зерттеулерінде Ли мен оның тобы осыны дәлелдеген, онда 99%-ден астамы өтіп жатқаны көрсетілген. Сондай-ақ, фторлы қаптамалар да бар, бұлар істі тағы бір деңгейге көтереді. Бұл қаптамалар көрінетін жарық пен инфрақызыл сәулелер диапазонында шағылдыруды таңғажайып 0,05% деңгейіне дейін төмендетеді. Бұл практикалық тұрғыдан не дегенді білдіреді? Бұл камералар алдында тек қымбат кәсіби жабдықтар ғана өте аласай болатын өте қараңғы жағдайларда да енді түсінікті көре алатындығын білдіреді. Қазір біз түнде жақсырақ жұмыс істейтін қауіпсіздік жүйелерінен бастап, дәрігерлер үшін диагностикалық құралдарды жақсартуға дейін, сонымен қатар өзін-өзі басқаратын автомобильдер мен басқа автоматтандырылған жүйелерде қолданылатын әртүрлі сенсорларға дейін барлық жерде қолданыстар пайда бола бастағанын көріп отырмыз.

Дәлме-дәл құю әдістері өндірісті түбегейлі өзгертуде

Наноимпринттік литографиямен бірге фриформды алмаз тегістеу 14 күннен 48 сағаттан кем уақытқа дейін қалыпты жасау уақытын қысқартты. 2024 жылғы салаалық зерттеу бұл әдістердің өндірістік бірлік бағасын 28% азайтатынын, ал бет бетінің тегістігін Ra 1,2 нм-ге жеткізетінін көрсетті — бұл өте тегіс оптикалық беттері бар 8K бейне жүйелері үшін маңызды деңгей.

Зерттеу жағдайы: Тұтыну электроникасы үшін жоғары өнімді линзалар

Бір топтық смартфон жасаушы оптикалық 10 есе масштабтау мүмкіндігін қажет етті, бірақ барлығын 5 мм кеңістікке сыйғызу керек болды. Сынаптық объективтер мен сұйық фокустау модульдерін қолданып, Сынъюнь өте шебер шешім тапты. Нәтижесінде камера блоктары әдеттегі конструкциялармен салыстырғанда шамамен 94 пайызға жұқалады. Шынымен де қатты әсер қалдырады. Қазіргі уақытта осы технология нарықтағы жоғары санатты телефондардың шамамен 72 пайызында қолданылады. Сонымен қатар, өндірушілер осы бөлшектерді жасауда өндіру бойынша көп қиындықтарға тап болмайды, себебі олар 92%-дан астам өнім шығымын алады. Кейбір зауыттар тіпті айына 10 миллионнан астам құрылғыны шығарып, ешқандай қиындықсыз жұмыс істейді.

Күрделі қаптамалар және микроскопиялық оптиканың кішірейтуі

Оптикалық линзалар үшін күрделі қаптамаларды дамыту

Ең соңғы көп қабатты шағылдыруды азайтатын қаптамалар бетінде жарықтың жоғалуын шамамен 0,2 пайызға дейін төмендетеді, бұл шынында да ескі модельдерге қарағанда шамамен 60 пайызға жақсартылған нәтиже. Бұл жетістіктер рефракциялық көрсеткіштердің қабаттар бойынша қалай өзгеретініне әлдеқайда дәлдікпен басқаруға мүмкіндік беретін атомдық қабатты түсіру әдістерін қолданудан туындады. Осыған байланысты қазіргі заманғы бейнелеу құрылғылары ылғалдылық пен температура өзгерістеріне төзімдірек болып, қолжетерлік жарықтың 99 пайызынан астамын өткізе алады. Бұл медициналық хирургиялық скоптарда немесе ғарыштық телескоптардағы сезімтал линзалар сияқты нақтылық ең маңызды болып табылатын қолдануларда осы қаптамаларды өте құнды етеді.

Келесі ұрпақ құрылғыларын іске қосатын Микрооптика және Кішірейту

Ауган кезде пайдаланылатын арнайы медициналық құралдар мен AR-көзілдіріктер сияқты өнеркәсіптерде 2 миллиметрден кіші оптикалық бөлшектерге деген сұраныс тез өсуде. Фотолитографиялық әдістердің көмегімен өндірушілер линзалардың өзіне микроскопиялық құрылымдарды жасап шыға алады. Бұл оптикалық сапасын жоғалтпай-ақ бөлшектерді әлдеқайда кішірейтуге мүмкіндік береді. Автомобиль өнеркәсібі де осындай пайданы байқады. Қазіргі уақытта автокөліктердегі үлкен LiDAR-датчиктерді шамамен үштен бір бөлігіне дейін кішірейтіп, өздігінен жүретін функциялар үшін қажетті детекция дәлдігін сақтап қалуда. Кішірек аппараттық жабдықтар функционалдылықтан айырылмай-ақ жаңа дизайн мүмкіндіктерін ашады.

Өнеркәсіптің парадоксы: Дәлдікті құнын тиімділігімен тепе-теңдікте ұстау

Қаптамалардағы 5 нм-ден кіші беттік дәлдікті дұрыс жасау компаниялардың өндіріске жұмсайтын қаражатының шамамен үш төрттен бірін құрайды. Ақылды өндірушілер бұл мәселеге тікелей қарсы шаралар ретінде жасанды интеллектіге негізделген процесті басқару жүйелеріне көшу үстінде. Бұл жүйелер қаптаманы жағу кезінде материалдардың шығынын шамамен 35% азайтады, сонымен қатар осы өнімдердің құнын анықтайтын оптикалық сапасын сақтайды. Шын мәніндегі үнемдеу — дәлме-дәл өндірістік жабдықтарды қымбат бағаға жаңартудан құтылу болып табылады. Понемонның өткен жылы шыққан соңғы есебіне сәйкес, кәсіпорындар өздерінің инфрақұрылымын стандартқа сай ету үшін әдетте әрбір рет $740,000 жұмсайды.

Оптикалық желілеу және оптикалық талшық байланыс шешімдері

Жоғары сыйымдылықты оптикалық беру жүйелерін іске қосу

Толқын ұзындығы бойынша бөлуді алу немесе WDM технологиясының және күрделі оптикалық күшейткіштердің бірігуі үлкен көлемдегі деректерді терабит жылдамдықпен желілер арқылы жылжытуға мүмкіндік береді. Бұл жоғары сыйымдылық жүйелері, Omdia компаниясының 2023 жылғы зерттеуінде соңғы есептеріне сәйкес, бүкіл әлемдегі интернет трафигінің 95%-ын басқарады. Бұл инфрақұрылымның қаншалықты жылдам өсіп жатқаны таңғалдырады. Желілік сыйымдылығы шамамен екі жарым жылда екі есеге артады. Инженерлер бұл жүйелерді өте мұқият жасап, сигналдың тапшылығын азайтады. Бұл егжей-тегжейге көңіл бөлу ұзақ қашықтыққа арналған оптикалық талшықтардағы сигналдың жоғалуын өте төмен ұстайды, әдетте километрге 0,2 дБ-дан төмен. Мұндай өнімділік біз бүгінгі таңда 4K бейнелерді онлайн қарауға, күрделі Интернет-өнімдерді пайдалануға және үнемі өсіп келе жатқан бұлт сақтау қажеттіліктерін қамтамасыз етуге қажет.

Телекоммуникация инфрақұрылымында оптиканың қолданылуы

Талшықты-оптикалық кабельдер 5G желісін қалалар бойынша таратуда үлкен рөл атқарады, өйткені олар деректерді жылдам жеткізе алады – кейде 1 миллисекундтан да төмен. Мұндай жылдамдық автономды жүретін автомобильдерге лездік жауап қажет болғанда немесе дәрігерлер қашықтан хирургиялық операциялар жасағанда өте маңызды. Өткен жылы жарияланған зерттеулерге сәйкес, телекоммуникациялық компаниялардың оннан сегізі қалалардағы тығыз желі инфрақұрылымдарынан мүмкіндігінше көбірек өткізу қабілетін шығарып алу үшін бос талшықты оптикалық шешімдерді қолдануды бастады. Жүйенің жалпы өнімділігін арттыруға тағы бір нәрсе көмектеседі – деректер ағынына «ағым бақылаушы» сияқты әрекет ететін оптикалық ауыстыру жүйелері. Олар көп ағымды уақытта ақпаратты ең көп қажет болатын жерге қайта бағыттайды және кейбір аймақтарда әлі де қолданылатын мыс сымдарына қарағанда желідегі тежелуді шамамен 40 пайызға дейін азайтады.

Талдау: Талшықты-оптикалық байланыстағы сұраныстың өсуі

Өткен жылғы Global Market Insights деректеріне сәйкес, 2027 жылға дейін әлемдегі оптикалық талшықты байланыс индустриясының табысы шамамен 23,1 миллиард долларды құрайды. Бұл өсу негізінен бүкіл әлемге таралған үлкен дерекқор орталықтарының кеңеюіне және бүгінгі күндері барлық жерде пайда болып жатқан ақылды қалалар жобаларына байланысты. Сонымен қатар, соңғы кездері кванттық технологиялар да өзінің қатты заңды фотондары арқылы желілерді шифрлауға мүмкіндік беретін жаңа толқын туғызып отыр. Бірақ достар, бұл жабдықтарды орнату әлі де көптеген компаниялар үшін өте қымбатқа түсіп тұр. Жақында жүргізілген зерттеулерге сәйкес, бизнес саласындағы компаниялардың шамамен үштен екі бөлігі жақсырақ оптикалық инфрақұрылымға ие болу үшін оны басымдық тізіміне енгізу керек деп санайды. Алайда, нақты іске асыру деңгейін тексергенде, болашақта шынымен келесі деңгейлі қолданбаларды қамтамасыз ету үшін қажетті оптикалық күшейткіштерді орнатқан компаниялардың саны үштен бірінен кем.

Болашақ көзқарас: Оптикалық инновациялардағы жаңа тенденциялар мен стратегиялық өсу

Оптикалық инновациялардағы жаңа тенденциялар

Компаниялар жобалау жұмыстарында жасанды интеллектіні қолдана бастағанымен және сапалық қолданбалар үшін кванттық технологияның мүмкіндіктерін зерттеген сайын, біз өнеркәсіпте қазір үлкен өзгерістерді байқап отырмыз. Нақтыталған талдаушылар әлемдегі оптикалық серік бизнесі келесі онжылдық ішінде шамамен 10,4 миллиард долларға жетеді деп болжайды. Фермерлер үлкен аудандардағы егіндердің қоғамы туралы кеңінен мағлұмат алу үшін гиперспектрлік бейнелеу технологиясынан пайда көруде. Осы уақытта автокөлік шығаратын компаниялар өздігінен жүретін автомобильдердің қоршаған ортаны қалай қабылдауын жақсарту үшін жасанды интеллект арқылы оптимизацияланған оптикалық бөлшектерді енгізуде. Фотондық тізбектер мен нано өңдеу әдістеріндегі жетістіктер бүгінгі күнде бөлшектерді өте кішірейтуге мүмкіндік берді. Бұл миниатюризациялау дәуірі тұтынушылардың кіші құрылғыларға деген қажеттілігіне және дәрігерлердің медициналық жабдықтар үшін компактты диагностикалық құралдарына деген қажеттілігіне сәйкес келеді.

Әлемдік оптика нарықтарындағы қиындықтар

Шығарушылар бүгінгі күнде жоғары сапалы қаптамалар үшін қажетті сирек кездесетін жер элементтерінің тапшылығымен және глобалдық сауда мәселелерінің одан да күрделенуімен байланысты шығындарды төмендетіп, өнімділікті арттыру үшін қиындықтарға тап болып отыр. PwC-ның салалық есептеріне сәйкес, материалдар бағасы өткен жылы шамамен 22% өсті. Сонымен қатар, тұрақты даму мәселесін де ұмытпау керек. Телекоммуникациялық компаниялардың көбі осы мәселеге назар аудара бастады. Олардың шамамен екі үштен бірі карбон шығарындыларын тудырмайтын оптикалық компоненттерді жеткізушілерден талап етеді. Gartner 2023 жылы осы тенденция туралы хабарлаған болатын, бұл экологиялық инициативалардың әртүрлі салаларда барынша маңызды болып отырғанын көрсетеді.

Синьюнь Машиналарының Келесі Онжылдықтағы Стратегиялық Болжамы

Xingyun қазір адаптивті оптикалық жүйелерді зерттеу мен дамытуға көп көңіл бөлуде, әсіресе келесі бірнеше жыл ішінде өнеркәсіптік линзалар нарығы қатты өсе алатынын ескерсек. Кейбір сарапшылар 2028 жылға дейін жыл сайын шамамен 8,5 пайызға жуық өсу болады деп болжайды. Бұл масштабта жұмыс істеу үшін олар жартылай өткізгіштер саласындағы ірі компаниялармен серіктестікке тартылуы және оптикалық компоненттерді өте дәл шығаратын автоматтандырылған құю жүйелеріне үлкен инвестициялар салуы қажет. Сонымен қатар компания Азия-Тынық мұхиты аймағында интеллектуалды өндірістік орталықтар барлық жерде пайда болып жатқан жерлерде өзінің кеңею мүмкіндіктерін бақылап отыр. Осы уақытта қиын жағдайларға төзімді линзалар жасау бойынша қызықты жетістіктерге қол жеткізілді, бұл автономды роботтар мен сенімділік ең маңызды болып табылатын серіктелер байланысы желілері сияқты салаларда оларға артықшылық беруі мүмкін.

ЖИІ ҚОЙЫЛАТЫН СҰРАҚТАР

Xingyun Machinery компаниясының негізгі жетістіктері қандай?

Xingyun Machinery компаниясы 2010 жылы көп қабатты асфералық линзаларды шағын нарыққа шығару және 2018 жылы медициналық оптика үшін ISO 13485 сертификатын алу сияқты маңызды жетістіктерге жетті.

Оптикалық инновацияларға Xingyun Machinery қалай үлес қосты?

Компания линза конструкциялары, жоғары сыну көрсеткіші бар полимерлер және дәл ұсталым әдістері саласындағы жетістіктер арқылы оптикалық жүйелерді түбегейлі өзгертті. Бұл инновациялар арнайы реальділік (AR) көзілдіріктер, өзін-өзі басқаратын автомобильдер және тұтынушы электроникасы сияқты салалардағы қолданыстарды жақсартты.

Талшықты-оптикалық байланыс саласына әсер ететін қандай тенденциялар бар?

Бұл сала үлкен деректер орталықтарының кеңеюі, ақылды қалалар жобалары мен 5G желісінің таратылуы арқылы дамып келеді. Сонымен қатар, кванттық технологияларға да қызығушылық бар, бірақ оны кеңінен пайдалану үшін құны әлі де қиындық туғызады.

Өсу бағытында Xingyun Machinery компаниясының болашақ жоспарлары қандай?

Xingyun адаптивті оптикалық жүйелерді әзірлеуге, жартылай өткізгіш компаниялармен стратегиялық ынтымақтастыққа және Азия-Тынық мұхиты аймағында интеллектуалды өндіріс мүмкіндіктерін пайдалану мақсатында кеңейтуге көңіл бөреді.