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光學行業(yè)軍民領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)濟的各個領域，并已成為當今前沿科技發(fā)展不可或缺的關鍵環(huán)節(jié)，是當代信息技術、新材料、生命科學、生物醫(yī)藥、資源環(huán)境等重點發(fā)展領域的重要支撐。

相關報告：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域作為關鍵的功能器件，是許多技術創(chuàng)新和應用的前沿陣地，相應帶動了新材料、新技術、新工藝、新裝備的創(chuàng)新發(fā)展。

（1）空間科學探索

在空間光學領域利用光學設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、薄膜反射鏡成像技術、衍射望遠鏡成像技術等新技術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?、微光、紅外、紫外等多光譜技術適應了全天時精密觀測需求?？臻g光學成像鏡頭、設備研究涉及材料配方研究、材料成型和燒結工藝、關鍵設備研制和維護、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、新裝備的關鍵性技術，為當今世界科技前沿領域。

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）高端光學在軍事領域的前沿應用

軍事領域是目前“高、精、尖”光學技術應用最為廣泛、深入的領域，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應用。按工作原理和技術發(fā)展，軍事領域光學技術應用通常可分為：光學儀器、微光夜視技術、紅外技術、激光技術和光電綜合應用技術等幾大類，其中紅外技術、激光技術和光電綜合應用技術是目前軍事領域高端光學技術的最前沿應用。

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

軍用光學系統(tǒng)要求成像質(zhì)量好、體積小、重量輕、結構簡單，促進了光學設計和加工領域的一系列大規(guī)模技術革命和創(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，被歐美日發(fā)達國家所掌控，并實行出口管制。軍用光學技術的發(fā)展，不僅為軍隊建設提供了現(xiàn)代化的武器裝備和技術手段，增強了國防實力，同時還推動了信息技術、精密加工、新材料等新興技術和新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進了科學技術和國民經(jīng)濟總體水平的提高，增強了綜合國力。

近年來，軍事領域正從機械化和信息化基礎上向智能化發(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為基礎，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域，充分體現(xiàn)了其超精密加工的技術水平。以集成電路制造業(yè)為例，光刻技術是集成電路制造產(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)投影光刻技術向更短波長的延伸，被認為是最具潛力的下一代光刻技術。光學系統(tǒng)是極紫外光刻技術最主要的功能部件之一，涉及的非球面加工與檢測技術、超高精度物鏡系統(tǒng)波像差檢測及集成技術等技術瓶頸體現(xiàn)了光學前瞻科學技術的發(fā)展方向，目前經(jīng)過我國多個光學科研單位多年的攻關，已經(jīng)成功攻克了相關核心技術，實現(xiàn)了光學前沿技術的跨越。光學技術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，起到至關重要的作用。

（4）在安防行業(yè)應用

先進的科學技術往往率先被應用于軍事領域，但軍用技術只有轉化為民用技術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)受益于軍用技術轉民用的浪潮。

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，推動光學鏡頭技術快速革新。一方面，隨著視頻監(jiān)控的深入應用，相關鏡頭技術獲得了全面升級，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)、人工智能技術快速融合，行業(yè)步入了智能安防2.0時代，華為、海康威視等發(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)從重點領域向社會各經(jīng)濟領域全面鋪開的態(tài)勢，既涉及到金融、能源、電信、交通等傳統(tǒng)領域，也涉及智能樓宇、文教衛(wèi)、司法監(jiān)獄等新興領域。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建設工作正處于蓬勃發(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被美國、法國、德國等少數(shù)西方國家壟斷的局面。