这项技术上 立陶宛“卡”了中国的“脖子”？

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立陶宛来特激光公司生产的光参量放大器确实被国内各学术研究机构广泛使用。

光参量放大器的相关理论和技术已经非常成熟，但由于市场体量小、成本高昂等原因，国内没有进行大规模生产，由此形成立陶宛企业“垄断”的表象。说立陶宛可以凭借光参量放大器来卡中国的脖子、制裁自然科学基金里物理材料和化学中三分之一的科研项目，言过其实。

事件背景

上月，有用户在推特上声称，立陶宛敢“惹”中国，是有仗其在光学设备领域的技术优势——立陶宛的Light Conversion公司所生产的激光器、光参量放大器和瞬态吸收光谱被中国一流大学广泛使用。其中，光参量放大器是真正和芯片一样的卡脖子产品。该用户称，立陶宛可以制裁中国自然科学基金里面物理材料和化学中三分之一的科研项目。

进一步公开检索后发现，类似的说法早在今年8月就在知乎上流传。

这一说法有何依据？光参量放大器的工作原理和技术难点究竟在哪里？中国是否真的被这家名为Light Conversion的公司卡了脖子？

明查

Light Conversion垄断中国市场了吗？

来特激光（Light Conversion）1994年成立于立陶宛首都维尔纽斯，背靠维尔纽斯大学激光研究中心，是国际知名的光学设备生产商。2016年在中国开设分部，正式进驻中国市场。

该公司产品目录显示，其生产的光参量放大器（optical parametric amplifier）主要有TOPAS和ORPHEUS两种型号。其中，TOPAS早在上世纪90年代就已经投入生产。

来特激光官网消息称，TOPAS由该公司首席科学家罗穆阿尔达斯·丹尼埃里乌斯（Romualdas Danielius）设计。由于广受欢迎， TOPAS甚至成为通行于学术界的专有名词。的确，如果在谷歌学术上搜索关键词“topas optical parametric amplifier”，可以找到大量提及TOPAS的相关研究。

公开检索发现，国内不少高等院校确实使用的是来特激光所生产的光参量放大器。例如，2017年，中南大学物理与电子学院采购来特激光生产的ORPHEUS型号光参量放大器。申请理由一栏称，目前国内并没有符号和要求的光学参量放大器生产厂商，而来特激光公司的ORPHEUS稳定性高、性能优异。《采购征求意见公示》显示，这台ORPHEUS价格为43500欧元，折合人民币约31万元。

2018年，浙江大学化学系也采购了一台PHAROS飞秒激光器及与之配套的光参量放大器。

西安电子科技大学光学工程博士何鹏在前述知乎用户回答下评论表示，中国有1000台来特激光生产的光参量放大器。

“澎湃明查”从一位中科院光学博士研究生处了解到，国内高校实验室使用的光参量放大器绝大部分来自来特激光。

Light Conversion能制裁中国科研项目吗？

不得不承认，“来特激光的光参量放大器垄断中国市场”一说并非夸大。然而，值得注意的是，光参量放大器的应用实际上非常局限，除了涉及飞秒激光实验的科研项目外，在民用领域几不可见，因此，光参量放大器这一产品市场需求量小、体量十分有限。

除此之外，光参量放大器本身的设计和制造并不涉及“卡脖子”的技术。相反，这一技术本身已经相当成熟。不过，要阐明这一问题，还要先从光参量放大器的工作原理开始讲起。

光参量放大器是一种利用参量非线性相互作用来实现激光波长转换的装置，需要与激光器配套使用。除了前文提到的飞秒光参量放大器外，皮秒光参量放大器也被广泛使用。这种皮秒光参量放大器的主要生产商则是另一家有着立陶宛基因的企业——EKSPLA。

钱士雄和王恭明在《非线性光学——原理与进展》一书中将光参量放大过程称为“典型的三波混频过程”。简单来说，频率较高的强泵浦光（pump）和频率较低的弱信号光同时输入具有非线性相应的晶体中，并产生差频光辐射，即闲频光波（idler）。

光参量放大器的设计和应用以非线性光学理论为基础。最早关于非线性光学的研究出现在1961年，弗兰肯（Franken）等人首次发现光学二次谐波。受到该研究的启发，莫斯科大学物理系团队于1965年发表了题为《光学范畴内对参量放大的观察》（Observation of parametri amplification in the optical range）的论文。

沈元壤在《非线性光学五十年》一文中总结道，非线性光学的发展大致可以分为三个不同的时期：1961-1965年，新的非线性光学效应大量出现；1965-1969年，新的非线性光学效应出现的同时，科学们致力于对已经发现的效应进行研究，并着力发展相关的光学器件；1970年之后，非线性光学研究进一步拓展其维度和应用范围。

可以说，发展到今天，不论是非线性光学理论，还是对光学参量放大的研究，都已经非常成熟，并不存在过高的理论壁垒。事实上，不少优秀的中国学者在这一领域产出了丰富的学术论文和著作，国内一些研究团队也已经自行研制了光参量放大器。例如，北京大学目前持有的3台光参量放大器中，就有一台是由物理化学实验室自制的。

上述博士研究生指出，相对低廉的成本，以及与多家其他国家的激光器生产商形成的绑定关系，都有助于立陶宛企业在光参量放大器制造领域形成垄断。

的确，出售光参量放大器的品牌不止来特激光一家。例如，北大实验室仪器查询结果中，查看2014年购入的“高能量光参量放大器”后发现，该仪器的生产厂家是一家名为“相干”（Coherent， Inc。）的美国公司。但是型号却是前文提到过的，由丹尼埃里乌斯教授设计的TOPAS。

相干公司的TOPAS与来特激光的TOPAS甚有渊源。

进入相干公司官网搜索“TOPAS”，可以找到该公司的TOPAS-Prime的产品手册。放大观察产品照片，发现除了产品顶部写着的“Coherent”外，在TOPAS prime标识的正下方，还标注着“Light Conversion”的字样。

相干公司TOPAS-Prime型号光参量放大器外观

无独有偶，2020年11月，复旦大学采购的来自理波公司（Newport Corporation）子公司光谱物理（Spectra-Physics）的光参量放大器，也同来特激光达成了“贴牌”式的密切合作。

前述博士研究生表示，一般情况下，光参量放大器会和价格更为高昂的激光器打包出售给实验室，以便后续的配套使用与售后维护。因此，虽然激光器的生产仍旧掌握在相干和光谱物理公司手中，但这种打包销售的形式在客观上帮助来特激光拓展了光参量放大器的市场。而这种长久以来互相促进的合作关系，正是希望进入光参量放大器制造领域的中国公司目前无法达成的。

从另一个层面上来说，上述光学仪器公司之所以更倾向于与来特激光合作，除了生产技术和产品质量方面的原因，相对低廉的制造和维护成本也是重要考量。

立陶宛统计局（Statistics Lithuania）数据显示，2020年制造业劳动力价格约为1433.70欧元/月（约合人民币1.03万元）。美国劳动统计局（Bureau of Labor Statistics）数据显示，2020年12月，制造业工人劳动力价格为23.23美元/小时（约合人民币147.44元）。按照月工时176小时（每月工作22天、每天工作8小时）计算，美国制造业劳动力价格约为立陶宛的2.5倍。

此外，经过多年的发展，立陶宛已经形成了完整的光学元件制造产业链，大大降低了大规模生产光参量放大器的生产成本。前文所提到过的EKSPLA公司下属的子公司、光学元件制造商EKSMA就是一个典型例子。

目前，国内尚未批量投产光参量放大器。一方面是已经提到的，市场需求量原因；另一方面，光学元件零售价高昂，在目前阶段，即使制成出售，相较于已经形成完善体系的立陶宛企业来说，并不具备价格优势。因此，中国企业要想从立陶宛企业手中接过光参量放大器生产制造的接力棒，最需要克服的，与其说是技术难关，倒不如说是完善产业链、在保障质量的前提下压缩配套元件的生产成本。

综上，不管在全球范围内还是在中国，立陶宛的来特激光公司生产的光参量放大器有着良好的市场口碑，被各学术研究机构广泛使用。但是，“光参量放大器是像芯片一样的卡脖子产品”一说却是言过其实：相关理论和技术已经十分成熟，但由于其用途狭隘、市场需求量有限，国内暂未形成规模化生产，由此形成了“垄断”的表象。

在某种程度上来说，使用立陶宛企业生产的光参量放大器，正是全球化背景下资源在全球范围内配置的直接表现。而说立陶宛嚣张是有赖其高超的光学仪器制造技术——凭借光参量放大器来“卡”中国的“脖子”、制裁自然科学基金里物理材料和化学中三分之一的科研项目，则是言过其实。