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持續攻關20多年,白建榮團隊研發新型顯示材料的光纖光波導屏由5塊小曲面屏拼接成的半圓形大曲面屏上,正在播放著電影視頻。這個高1米、沒有邊框的曲面屏,播放的是普通二維畫面,顯示出來的卻是色彩飽滿、立體感非常強的三維影像。人站在大屏前觀看,仿佛置身其中、被炫酷的立體影像包圍……這種不用借助3D眼鏡就能産生裸眼3D效果的曲面屏,是我國科技人員自主研發的新型顯示屏——光學纖維光波導成型屏(以下簡稱“光纖光波導屏”)。與主流顯示屏相比,光纖光波導屏的立體視覺效果更好、能源消耗更低、對人體健康損傷更小、應用場景更多……不少業內專家這樣評價。研發團隊帶頭人、北京方瑞博石數字技術有限公司創始人兼技術總監白建榮介紹:“不少國內外大公司都曾布局研發過這項技術,但後來都放棄了,只有我們堅持了下來。”1983年,白建榮以優異成績考入北京鋼鐵學院(現北京科技大學)冶金系。1990年研究生畢業後,他先是被分配到首鋼設計院當設計員,幾經輾轉,來到清華泰豪智能科技有限公司。從那時開始,白建榮便一頭紮進顯示系統研發領域。白建榮牽頭研制的CRT(陰極射線顯像管技術)大屏幕,曾在國內市場占據一席之地,但他還有更高的追求,“對于CRT大屏幕的技術攻關,更多的是集成創新。我們要做的創新,就要瞄准世界前沿,研發更先進的原創顯示技術。”2000年夏天,白建榮在和北京理工大學一位老教授的交流中,了解到國際前沿的背投影屏幕技術,並看到了一塊5分錢硬幣大小的光纖背投影屏幕樣品。“光纖成像技術可以把入光面的像素位移到顯像面,並把二維的平面顯示升級爲三維的立體面顯示。這很可能成爲未來主流的顯示技術。”白建榮認爲。于是,白建榮馬上著手組建光纖光波導顯示項目組,開展前期預研。但是,在2005年夏天舉行的項目論證會上,公司管理層認爲這個項目研發周期太長、投入太大、風險太高,把它否決了。“你們不搞,我自己搞!”2006年秋,白建榮重新組建研發團隊,繼續向光纖光波導顯示技術領域進軍。光纖光波導顯示技術涉及光學、高分子化學、材料學、熱力學、視覺科學等多個學科,還涉及鍍膜配料、光纖拉絲、模具制造等10多道工序,必須有一支過硬的科研團隊。爲此,除了招聘一批科班出身的碩士、博士,白建榮還聘請了多位技術專家:一專多能的“863”項目專家魯士亮、劉占軍,從事顯示系統集成研發10余年、曾獲國家科技進步獎二等獎的李洪林,能在幾分鍾內把設計圖紙變成精准模型的能工巧匠樊勝利……爲節省經費,白建榮把研發基地搬到北京遠郊一個廢棄的廠房裏,在這裏帶領團隊繼續攻關。盡管條件非常簡陋,但白建榮團隊的研發工作卻極爲嚴謹。這從白建榮辦公桌上的30個實驗筆記本上就可見一斑:每個本子上都寫滿了詳細的實驗數據和記錄,時間跨度從2002年3月到2023年2月。 2003年加盟该团队的樊胜利,如今已是精通多种技术的骨干人才。他一边仔细察看屏幕热压成型进展,一边记录相关数据。“不同形状、大小的屏幕热压成型所需的时间、温度都不一样,必须详细记录,以便分析对比。”樊胜利介绍。“现在回想,我们凭的就是一股闯劲。”站在一旁的白建荣接过话头,“每一项技术、每一道工序、每一个模具都进行过无数次的试错试验,耗费了大量的时间和精力。”“用‘千难万险’来形容,一点都不夸张。”头发灰白的李洪林告诉记者,“宏观上,我们要把几千万根微米级直径的光纤不错位地垂直排列,并做到光学无痕粘接;微观上,既要让几千万根光纤无间隙粘接,又要避免光串扰、双折射等问题,差一点都不行。”坚持不懈、持续攻关,白建荣团队攻克了一个又一个难关:直径小于0.2毫米的光纤拉制技术,光纤的顺序排列技术,光学复合材料的再结晶凝固技术,成型屏的热处理技术、防变形技术,平面、曲面无缝隙拼接大屏幕的系统集成技术……最终,白建荣在2014年底试制出第一批比较理想的光纤光波导屏,并拿给相关企业试用。然而産品出厂没多久,李洪林就接到客户电话:光纤光波导屏不如刚开始清晰,有时像蒙上了一层雾,怎么调也不清楚。经过仔细分析,团队判断导致上述问题的是“光串扰”。所谓“光串扰”,是指光纤光波导屏内相邻光纤之间“串光”——某根光纤内的光线“跑”到相邻光纤的内部,并和其中的光线相交叉,影响图像的清晰度。为找到故障原因,他们用笨办法,一道工序一道工序、一个环节一个环节地排查。起初,团队以为问题的关键在光纤光波导屏毛坯的成型温度上。他们反复调整温度参数,但折腾了几年,图像模糊的问题始终没有得到解决。这时,研发经费快用完了。技术问题难以解决,经费又捉襟见肘,员工们开始陆续离职,100多人的公司最后只有十几名研发骨干和技术工人留了下来。回想研发路上的艰辛,白建荣说:“把光纤光波导屏技术与人工智能、新一代信息技术等相结合,能催生新产业、打造新业态,给人们的生产、生活带来意想不到的改变。我想,我们所有的辛苦都是值得的。”做成内圆柱面、内圆球面沉浸式显示大屏幕,既可用于大小影院,又可用于展览展示、文化旅游、游戏娱乐、教育培训、模拟仿真、舞台舞美等,打造沉浸式元宇宙视景仿真显示空间 點擊圖片閱讀相關資料:
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