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隨著上世紀七八十年代科幻電影的興起,電影裡的鐳射劍、鐳射槍等令人眼花繚亂的科幻武器,使得鐳射這個術語,一下子從晦澀的學術論文中,走進了大眾的生活。現在大家一說鐳射,就能想到醫院的的鐳射手術,高階相機的鐳射對焦等等。

所謂鐳射,大家可千萬不要以為跟吹風機裡的風一樣,一通電就有了,它其實並不是自然界可以自行產生的光。

而是人們在科學理論的基礎上人工製造出來,是人類透過認識自然、改造自然的科學結晶之一,涉及到量子理論和材料學的方方面面。

鐳射的理論要從愛因斯坦說起。愛因斯坦在研究微觀尺度下原子能級躍遷和輻射關係的時候,提出了“受激輻射”這一概念,從理論上預測了產生同一頻率、同一方向光源的可能性——這種光源產生的光就是鐳射

鑑於當時材料和其他客觀條件的限制,人們未能發覺這一技術的實用性和可行性,因此未能引起重視,很長一段時間僅僅停留在理論上。

直到後來,電子資訊科技的發展使得人們對光源的要求變的越來越苛刻,自然界的光源已經不能滿足人們的要求

鐳射作為一種純粹的高度可控光源,自此走上了歷史舞臺,和原子能、計算機以及半導體等技術一樣成為人類最重要的發明之一。

從小就有軍人夢,得償所願進國防

國防領域作為未來科技的試驗場,鐳射在國防科技中的應用研究,一向得到了各個國家大力的支援。

我國由於歷史和經濟原因,起步相比歐美俄日等先進國家要晚上許多,但隨著國家的持續投入,以及尖端人才的不斷湧現,已經在多個方面有所突破,縮小了與先進國家的差距。

侯靜,一個鮮為人知的名字,便是這背後默默付出的頂級研發人員之一。

小時候的侯靜,與別的女孩子最大的不同,不是她有多聰明,而是當別的女孩子都在談論唱歌、舞蹈和漂亮衣服的時候,她最大的理想就是做一名英姿颯爽的女兵

等到考大學的時候,她毅然報考了國防科技大學大學,併成功被應用物理專業錄取,圓了她的女兵夢。

進入大學的侯靜依舊保持其學霸本色,彼時的她也許並不知道國家將來需要她會做什麼,但是她知道應用物理學首先理論必須紮實,她必須把眼前能學的都學到學好,因此從不懈怠。

碩博連讀成教師,遠赴英國求學路

本科畢業後,功夫不負有心人,侯靜作為第一批聯合培養學生,被保送進入中國科學院,跟隨院內光學領域的泰斗姜文漢院士攻讀碩博連讀學位。

從此,侯靜就和光——這一現代物理學中最神秘和最調皮的孩子——開始打起了交道。

侯靜在中科院取得博士學位後,回到國防科大任教,繼續研究物理學和光學在國防科技上的應用。

2002年在一次學術交流研討會上,趙伊君院士在一篇報告中提到了“超連續譜光源”這一概念。

這種鐳射光源可以覆蓋光電感測裝置的整個工作波段,稱之為鐳射的“完美光源”,在未來光電對抗領域中能發揮重要作用。

當時國外已經開始研製這一光源,而國內還是一片空白,甚至連候靜這樣的科學家,也是第一次聽到這詞。

侯靜做了調查之後,認識到這一技術的重要性,決定以此作為自己的新的研究課題,並且下定決心一定要攻破它

後來我們知道,這一次的學術報告,不光改變了候靜的命運,也改變了我國在這一領域的命運。

經過數年的鑽研,侯靜在這個領域已經小有所獲。但是要想在科研領域彎道超車,尤其是一個先前陌生的領域,閉門造車永遠不是一個好的選擇

前沿的科技從立課題、出成果到論文發表公諸於世,通常要經歷好幾年的時間。

要想知道最新的研究進展,最好的辦法就是親自參與其中。作為科學家的侯靜當然深知這一點,終於在2007年,她抓住了一個赴英國巴斯大學深造的機會,從而和領域內的世界最前沿開始接軌。

她從不浪費在巴斯大學的每一分鐘,每天早出晚歸,研究超連續譜光源的最新進展,內化為自己的知識。

侯靜的勤奮和創新性精神,給巴斯大學實驗室裡的英國同事們留下了極其深刻的印象,為日後的合作建立了良好的基礎。

苦心鑽研終成功,“鐳射女神”顯神通

回國後,侯靜馬上率領申請立項,繼續開展“光譜可控的高功率超連續譜光源”的研究,率領研究小組設計了以高平均功率和全光纖化為攻關目標的科研專案,開始科技攻堅。

“超連續譜光源”本質是使常規的鐳射器發射超短鐳射脈衝,透過適當的非線性型光學介質,從而擴充套件光譜但仍然保持鐳射其他特性的新型光源。

這其中非線性光學介質發揮著至關重要的作用。要同時達成光譜可控和高功率光源,適當的介質材料在其中發揮著至關緊要的作用。

當時國際上,美國在“超連續譜光源”這一領域處於世界領先水平,主要技術指標已經領先了數年之久

默默無聞的侯靜,自從立項以後,率領團隊艱苦攻堅,突破了多個核心技術難題,終於完成預設目標。

並且在國際上率先研製了兩種全新的金屬光子型晶體光纖作為“超連續譜光源”的介質,藉此介質得到的“超連續光譜光源”無論從功率上、還是頻譜的可控性上,各項主要指標都打破了美國科學家們保持了多年的記錄,在國際上贏得一片讚譽。

而我國也正式掌握了自有智慧財產權的高功率“超連續譜光源”的科學技術,在這個領域一躍進入國際先進行列,不再受制於人

侯靜所取得的成就屬於領域內基礎研究的突破,緊接著作為一名“女兵”,她又開始著力推動這一科研成果落地,向生產力和戰鬥力轉化,產生了極大的社會效益和軍事效益。

與大家想象的鐳射槍、鐳射炮等直接產生破壞性的武器不同,鐳射在科技應用領域裡更多的扮演著基礎設施的角色

所謂基礎設施就好比水電網際網路,你很難說它最終應用於什麼目的,但是沒有它就是萬萬不行,而且它的質量直接決定了應用的可能性。

舉一個簡單的例子,如果將“超連續譜光源”應用於雷達之中,因為頻譜波段之間沒有間隔,理論上可以探測到幾乎所有波段的反射波,使雷達能大大增強對新一代隱形飛機和其他飛行器的偵測能力。

總之,這種新型鐳射的應用在國防科技中無處不在,如果非要量化其威力的話,雖然不像核彈那般可以用當量和破壞力來衡量,但是實際產生的作用甚至超越核彈

無論是國防科技和其他科技領域,為了實現中國夢,我國正沿著教育為本、科技立國這一道路矢志不渝的前進著,這其中有無數像侯靜這樣的科研工作者,不為名利、跨越浮華,在自己的領域默默無聞的深耕,貢獻著自己全部的聰明才智

萬涓滴水匯聚成河,有了他們,相信我們偉大的祖國必然能在新世紀的科技競爭中立於不敗之地。

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