不久前的一天深夜,周樸帶著課題組成員走出實驗室,難掩興奮和激動。經過近期的“閉關”試驗,他們的研究成果“低量子虧損光纖鐳射器”再次實現突破,量子虧損從1%降至0.6%以內。
2021年底,這項研究以1%的低量子虧損入選年度“全球光學重要進展”,提出了解決低量子虧損光纖鐳射輸出功率突破技術瓶頸的有效方案,比國際同行其他方案的輸出功率提高近3個數量級。不到半年,技術指標再次實現突破。
帶領課題組一次次成功“追光”的,正是國防科技大學前沿交叉學科學院研究員周樸。他的主要研究方向之一是光纖相干合成,“將多束光聚在一起,從而共同形成巨大穿透力”,是長期以來周樸不變的工作目標。
在這條“追光”路上,周樸已走了20多年。2001年,周樸考入國防科技大學光電工程專業,讀博期間,他開始對光纖鐳射相干合成展開研究探索,從此踏上“追光之旅”。
那時,實現對多束鐳射的有效控制是國際公認的技術難題,國內類似的研究尚未起步,還在讀書的周樸便下定決心要填補這項“空白”。他從閱讀文獻入手,從數千篇外文文獻中歸結出30多種可行技術方案。然後又將30多種技術方案分為5類,通過“系統分析+建模計算”的方法逐一建模定型驗證。歷時1年多,經過系統理論分析、數值模擬和實驗研究,周樸最終確定了最佳方案。
與此同時,周樸提出的相干合成光束品質評價標準,得到國際同行的高度認可,被認為是“最佳準則”。2016年,相關標準被納入國家標準,為相應類型系統的效能評估提供了準則。
幾年後,留校任教的周樸再次接到任務,向千瓦級鐳射系統發起衝擊。這一次,他要帶領課題組用1年時間,對國外某實驗室保持了3年的紀錄實現參數翻番。
據課題組成員馬閻星回憶,那段時間他們的試驗失敗了很多次,但沒有人想過放棄。那一年周樸幾乎全年無休,每天工作11個小時以上,被戰友們稱為“711”。
為了找到性能優良、品質可靠的元器件,他帶領課題組跑遍長三角、珠三角有關廠家,把上百個器件的性能參數熟記於心,努力實現系統設計的最優化運用。2010年年底,課題組終於運用光纖鐳射相干合成技術在國際上率先實現了千瓦級高功率輸出。
“不是在衝鋒,就是在衝鋒的路上。”有人這樣形容周樸。實現鐳射相干合成重大創新後,周樸帶領課題組又朝著解決單纖鐳射的“非線性效應”這一世界性難題進軍。翻閱海量文獻,經過無數次推研,他們最終突破了高穩定種子鐳射、高亮度泵浦和光束品質控制等關鍵技術,在國內首次實現單纖最高功率輸出。
如今,周樸已獲授權專利50余項,發表高水準論文100余篇,榮立二等功2次、三等功1次。近5年,獲軍隊級科技進步一等獎4項、軍隊教學成果二等獎1項。
像“光”一樣,周樸也聚合帶動了一批優秀的年輕人。他的課題組成員都已成為光纖鐳射領域的重要專家,16人次獲軍隊(省部級)科技進步一等獎。與此同時,他還致力於高能鐳射技術領域的人才培養工作,參與指導的研究生5名獲評國家級學會優秀博士學位論文(含提名)。
周樸的學生吳函爍曾于2018年被公派英國學習,所學內容國內暫時還不具備條件。經過兩年的學習,吳函爍已基本掌握相應的技術,但因其他原因返校,博士學位要從頭開始讀起。
了解到吳函爍的情況,周樸告訴課題組的其他老師,“我非常佩服吳函爍的態度,扎紮實實從零開始、沒有半句怨言,我也不能辜負他的努力和天賦”。隨後,周樸主動幫助吳函爍選課題,課題組群策群力協助指導。依託團隊的研究條件,吳函爍完成了鐳射材料的設計、製備、表徵,研製了高性能的鐳射,研究進程較為順利。通過一年半時間的努力,吳函爍已經完成了博士學位論文的工作。
學生來文昌也因周樸走上“追光”之路。2018年,正在讀大四的來文昌向學校申請碩博連讀,卻因名額限制未能如願,一度意志消沉。了解到情況後,周樸陪他散步聊天,結合他在本科期間展現出的數學天賦,幫忙分析其在光學領域的發展潛力。周樸還與來文昌共同討論他碩士期間的課題方向,給出自己的建議。
“周老師的話,猶如一粒種子,埋在了我的心裏。”來文昌説。受到老師的鼓勵,來文昌在讀碩士研究生期間專心科研,兩年半時間在國內外學術期刊發表高水準論文5篇,1篇論文入選《強鐳射粒子束》期刊紀念鐳射發明60週年特刊,並取得了500瓦單頻鐳射世界紀錄的科研成果。
在旁人眼中,周樸永遠充滿拼勁兒。白天,他忙於上課、指導學生、項目推進和學科建設等工作,晚上便成了他閱讀文獻、科研攻關的黃金時間。課題組成員説,周樸的郵件常常在半夜發來,大家開玩笑稱呼他為“子夜英雄”。
曾有人問過周樸,“你這種‘生命不息、創新不止’的拼勁兒源自哪兒?”這時,這位在光學領域衝鋒了20多年的老兵堅定地告訴戰友,“源自信仰之光、科學之光的指引。作為軍隊科研工作者,只有在追光前沿中篤行不怠,才能為實現高水準科技自立自強作出更大貢獻。”
來源:中國青年報