点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:许祖彦:孜孜“追光”六十年
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

许祖彦:孜孜“追光”六十年

来源:人民日报2022-06-20 10:36

  人物名片

  许祖彦:物理学家,激光技术专家,中国工程院院士。他发明多种激光波长的调控技术,实现了从深紫外到中红外波段宽调谐激光输出;成功合作研制出深紫外固态激光源前沿装备,使我国成为世界上唯一能够研制实用化、精密化深紫外全固态激光源的国家,开拓了深紫外波段先进科学仪器的新领域;他领导团队在国内率先实现红、绿、蓝三基色全固态激光投影显示,推动了我国大色域显示技术的发展。

  北京冬奥会闭幕式上,“折柳寄情”的场面至今令人记忆犹新:一棵由激光组成的“参天大树”在舞台中央拔地而起,无数条光束透过主火炬台,穿云破雾、直达天际。这棵“大树”应用的是我国自主研发的“真激光”技术,其背后凝结的是一位82岁的激光技术专家孜孜“追光”60年的奋斗成果。他就是中国工程院院士、中国科学院理化技术研究所(以下简称理化所)研究员许祖彦。

  “激光就是一项支撑技术,困难再大,我们也要自己做”

  许祖彦的办公室陈设简单,最显眼的就数墙上写得满满的白板和角落里的那台激光电视了,“这边是基础,那边是应用。”许祖彦轻触遥控器按键,激光电视清晰的画面便投射到墙壁上。它看上去要比普通家用投影仪大一些,即使在正午强烈自然光的照射下,画面的色彩也没受太大影响。

  许祖彦解释,激光显示是以红、绿、蓝三基色激光为光源,通过调控三色激光强度比、总强度和强度时空分布进行显示的。它能够精准控制在人眼的“最佳视觉感知区”,“看久了眼睛也不会有明显的疲劳感。”许祖彦让记者坐到激光电视前的沙发上,自己却拉来一把小椅子。许祖彦说,自己习惯坐硬板凳。而研究激光的这条“硬板凳”,他一坐就是60年……

  在组成物质的原子中,有不同数量的粒子(电子)分布在不同的能级上,在高能级上的粒子受到某种光子的激发,会从高能级跳(跃迁)到低能级上,辐射出与激发它的光相同性质的光。在某种状态下,能出现一个弱光激发出一个强光的现象。这就是“受激辐射的光放大”,简称激光。

  上世纪60年代初,许祖彦进入中国科学院物理研究所(以下简称物理所)陈春先研究小组工作。当时,国际上对激光的研究刚兴起,物理所也着手开展激光研究。

  1964年,许祖彦在刚建成的50万焦耳闪光灯泵浦固体激光实验室内,使用两根1米长的红宝石晶体,在液氮温度下的自由震荡运转,产生了3000焦耳的激光脉冲,击穿了1厘米厚的钢板;此后不久,他们又使用隐花菁染料对红宝石激光调Q(一种实现激光“脉冲输出”的手段),实现了500兆瓦巨脉冲输出,用5厘米透镜聚焦电离击穿空气,产生等离子体线。

  “起初,我们的工作条件很差。”许祖彦回忆,没有合适的闪光灯电源,他就用8千瓦的废旧高频感应炉改装。“我从没见过这么大功率的电器,也找不到图纸。”许祖彦在实验室的板凳上睡了3个月,数清一条条高频炉电线,画出电路图,又用了1个月改造出50万焦耳闪光灯电容器充电电源。为了防止强放电击穿电容器导致爆炸,他还研发了特种保险丝。“一间300平方米的平房,就是我们的实验室,里面堆满了一人高的大电容器。”许祖彦说,“实验室里夏热冬冷,白天听鸟鸣,夜晚蛐蛐唱,但在这里取得的成果,为后来的许多应用打下了坚实的基础。”

  上世纪80年代末开始,许祖彦发明了多种激光波长的调控技术,实现从深紫外到中红外波段宽调谐激光输出。后来,他带领团队研制出世界第一台多波长光参量激光器,还带领研究组与陈创天院士研究组合作,成功研制出深紫外固态激光源前沿装备,使我国成为世界上唯一能够研制实用化、精密化深紫外全固态激光源的国家,开拓了深紫外波段先进科学仪器的新领域。在此基础上,我国科学家在石墨烯、高温超导、拓扑绝缘体等研究中获得了一系列重要结果。

  许祖彦说,“硬板凳”之所以坐起来舒服,是因为人的腰部有支撑,“激光就是一项支撑技术,困难再大,我们也要自己做。”

  “我们努力做出来了,并且做得很好,为产业化发展建立了信心”

  上世纪60年代中期,国际上关于激光显示的研究刚刚起步。不久后,许祖彦和团队就在国内率先开展了激光全息照相研究,并不断思考激光大色域显示和3D显示的发展前景。1996年,他提出发展大屏幕激光全色显示的设想,“发展高技术产业,还是要做出个规模来才有意义。”许祖彦说。

  许祖彦提出多项专利技术,研制出多种大功率红、绿、蓝三基色DPL(全固态激光器),合成20瓦以上的白光激光。他和团队成员又与国内多家科研单位联合攻关,2003年,他们终于在国内首次实现了激光全色投影显示;接下来,他们又相继完成了60英寸、80英寸、140英寸、200英寸等系列激光显示原理样机的研发。

  “我们的努力证明,激光显示是可行的。”许祖彦说,“自激光发明以来,人们就想用它做显示,理论上激光全色显示色域广,显示的图像应当很好看,我们努力做出来了,并且做得很好,为产业化发展建立了信心。”

  为了实现产业化目标,许祖彦和很多人打过交道。有的说,成果很好,还是等形成规模我们再支持;有的说,我们需要的成果,得一落地就能赚钱。许祖彦没有气馁……他和团队不断提升技术水平,终于等来了激光显示产业化的时机。

  2015年5月,杭州中科极光科技有限公司成立。作为理化所的技术成果转移转化企业,这家公司掌握的“真激光”显示技术,能够全面达到BT.2020超高清显示国际标准,建成了6000平方米的自动化光源及整机生产线,公司在工程投影、家庭影院、数字化放映等多个方面实现量产。

  “当年许院士做激光显示的时候,遇到的都是前所未见的难题。中科极光开始的新一轮产业化探索,同样没有现成的经验。”师从许祖彦的理化所应用激光研究室主任毕勇说,“我们不仅要继承老一辈科研人员的技术积累,更要学习他们孜孜以求的精神。”

  “战略科学家既要知道任务总体,还要知道其中的关键技术”

  从事激光研究60年,许祖彦当了40多年的研究组组长,同事开玩笑说他是“研究组长之最”。如今虽已年逾八旬,从战略研究到实验技术细节,他都尽心尽力。“有新当选的院士问我‘院士怎么当’?我说‘院士不好当’。原来是教授、总工程师,当了院士、成了工程科学家了,更要争当战略科学家。”许祖彦说。

  什么是战略科学家?在许祖彦看来,一是能找到战略方向,二是知道怎么去实现这个战略方向。“战略科学家既要知道任务总体,还要知道其中的关键技术,在某些特定领域要‘知道全部’。”

  在激光领域,从上游的基础研究、应用基础研究,到下游的产业化,许祖彦全都“做了一遍”。“我做激光60年,我的党龄也是60年,一定要做点对国家有用的东西。我没什么了不起,是赶上了好时代,遇到了好机会。”许祖彦说。

  许祖彦尤其重视培养人才。他是中国科学技术大学第一届毕业生,老师中不少都是科学泰斗和杰出的科学家。老师们的言传身教让许祖彦受益匪浅,他也希望自己能够“发光发亮”,薪火传承。

  “我们需要一批具有学术引领能力和产业发展带动能力的领军型科研人才。”许祖彦说,要鼓励青年科研人员“为创新找路子”,不能有“吃老本”“过小日子”的想法。他呼吁体制机制创新,为具备潜质的中青年人才打通成长渠道;他喜欢举办学术沙龙,喜欢给学生讲故事,因为“故事能启发人的悟性”;学术夏令营请他去给学生们作报告,他不愿只站在讲台上,而是要坐到学生中间,平等对话……

  生活中的许祖彦喜欢做菜,对于自己拿手菜的每个操作步骤都如数家珍,甚至还用上了科学术语,比如“做凉拌萝卜丝的诀窍是用‘饱和糖水’”。他说做菜的过程“既有程序又有认识”,“要一边改变‘参数’一边调优”,跟科研是相通的。“我不主张一天24小时都花在一个问题上,那样效率会很低。人的注意力也需要切换。但无论做什么事,关键是做的时候要保持专注。”许祖彦说。

  记者手记

  以时间刻度标注创新高度

  82岁高龄,60年的科研生涯,但许祖彦说自己最缺的就是时间,最不愿浪费的也是时间。60年来,以许祖彦为代表的几代“追光者”,正是以只争朝夕的紧迫感、水滴石穿的耐心、一以贯之的专注,换来了我国在激光技术领域跻身世界前列、激光显示产业“从原理可行、技术可行,到产业可行”的成就。

  科技革命日新月异,产业变革飞速发展。我国的科技事业既要紧跟前沿,更要立足长远。尤其对一些周期长、见效慢的基础研究、支撑技术研发来说,更要保持足够的耐心,摒弃“短平快”思维,脚踏实地、久久为功。希望更多肩负自主创新使命的“追光者”,以时间刻度标注创新高度,蹚开天高海阔的创新之路,成就意义不凡的奋斗人生! (谷业凯)

[ 责编:张蕃 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 2025腾冲科学家论坛开幕

  • 沪渝蓉高铁通泰扬特大桥跨太平河桥精准合龙

独家策划

推荐阅读
这次经历让我开了窍:一个顶尖的技术工人,不能只满足于执行标准,更要具备在标准之外创造解决方案的能力。我带徒弟,始终坚持“手把手教技能,实打实查问题,面对面讲后果”。
2025-12-05 10:15
由此,研究团队模仿亚洲玉米螟幼虫头壳的结构特点,在实验室中成功“复刻”出具有类似仿生层状结构的水凝胶。为验证实际效果,研究团队将这种水凝胶安装在农业害虫侦查无人机的防撞支架上,并在模拟果园环境的复杂通道中进行测试。
2025-12-05 10:16
“十四五”时期,我国批准上市创新药达210个。为保证药品安全有效,药监部门对新药研发、生产、上市作出一系列严格规定,强化研发生产各环节质量管理。
2025-12-05 10:22
据中国载人航天工程办公室消息,根据计划安排,神舟二十一号航天员乘组将于近日择机实施第一次出舱活动。目前,空间站组合体运行稳定,神舟二十一号航天员乘组状态良好,已做好出舱活动各项准备工作。
2025-12-05 10:17
大国工匠的成长是一个长期、连续、贯通的过程,职业教育要为学生构建可持续发展的成长通道。在新时代的征程中,职业教育应不断探索符合技术技能人才成长规律的教学模式,为培养更多大国工匠、能工巧匠作出更多贡献。
2025-12-05 10:15
12月1日至4日,第十三届世界科学记者大会在南非比勒陀利亚举行。
2025-12-05 10:48
为何CCER可以抵消碳排放?这里不得不提到中国的碳市场。在这样一个市场里,碳减排量可以像日常商品一样被交易。
2025-12-04 10:13
近日,中国科学院院士、中国科学院分子植物科学卓越创新中心(以下简称分子植物卓越中心)研究员林鸿宣团队与上海交通大学研究员林尤舜团队、广州国家实验室研究员李亦学团队合作,种出了“不怕热”的水稻。
2025-12-04 10:03
科学家发现了一种可以在63摄氏度下存活的单细胞变形虫,创造了真核生物的耐热纪录。拉森火山国家公园以冒泡的酸性湖泊和炽热的地热池而闻名,但该变形虫却来自一条pH中性的“热溪流”。
2025-12-04 10:04
根据我国风电光伏基地规划布局方案,至2030年,这些新能源基地总装机规模将达4.55亿千瓦,大约相当于20个三峡水电站的总装机容量——“沙戈荒”生态环境脆弱,一旦遭到破坏,恢复难度大,大规模建设光伏风电发电基地可能会影响当地的植被、土壤和水资源等。
2025-12-04 10:01
光明日报北京12月3日电 记者张胜日前从生态环境部获悉,该部与国家能源局近日联合发布3项针对海陆油气田的温室气体自愿减排项目方法学。这是全国温室气体自愿减排交易市场首次将支持范围扩充到油气开采领域,通过市场机制破解油气甲烷回收利用难题。
2025-12-04 09:58
布局“未来产业”,“十五五”规划建议为什么“点名”量子科技、生物制造等6项产业?如何挖掘中国未来产业的应用价值?
2025-12-03 09:52
记者从工业和信息化部获悉:截至10月末,我国5G基站总数达475.8万个,比上年末净增50.7万个,占移动基站总数的37%。
2025-12-03 09:44
利用美国宇航局“毅力”号火星车捕捉到的声音和电信号,法国科学家提出了火星存在闪电的证据。
2025-12-03 09:41
11月30日,内蒙古自治区乌海市,我国装机规模最大的半固态锂电池电网侧独立新型储能项目成功并网。
2025-12-03 09:34
近日,由中国科学院院士、中国科学院青藏高原研究所研究员丁林领衔的大陆碰撞与高原隆升团队,系统梳理了青藏高原隆升的历史细节。
2025-12-03 09:28
建设教育强国,基点在基础教育。 特别值得一提的是,我校教师创新性地构建了以跨学科项目学习为核心、贯通小初高认知发展,融合科学家精神、工程师思维与设计师视角的科学教育“PRIDE项目式课堂”模式。 此外,科学教育联合培养共同体,也是学校科技教育的有力支撑。
2025-12-02 10:09
今年12月2日是第十四个全国交通安全日,相关部门将围绕“文明交通 礼行天下”主题开展一系列活动。”  公安交管部门提醒:重载车辆、新手驾驶人等慢速群体尽量使用右侧车道通行,减少因较大速度差导致交通拥堵或事故。
2025-12-02 10:08
作为国内单机容量最大、效率最高燃气机组,与传统燃煤机组相比,应急调峰能力大幅提升,能源利用更高效。其碳排放强度仅为百万千瓦燃煤机组的40%,且几乎不产生颗粒物和二氧化硫,从源头减少污染。
2025-12-02 10:08
近日,法国空中客车公司与欧盟航空安全局相继发布声明,要求全球约6000架空客A320系列飞机紧急停飞维修。“此次事件的核心原因是受到单粒子翻转的影响,同时也暴露出航空电子设备对高空飞行环境中太阳辐射影响应对不足。
2025-12-02 10:07
加载更多