滴水穿石五十載 嘔心瀝血不言悔

2007年8月20日本刊記者應邀來到中科院物理所。敲門而入,一位慈祥、和藹的老人進入了我們的視線?;ò椎念^發(fā),穩(wěn)健的步履,沒有太多的寒暄,一句“很準時嘛!”就忙著沏茶。坐在小圓桌旁,聞著三杯清茶飄出的淡淡幽香,我們開始了對許祖彥院士的專訪。
記者:許老師您好,我們熟知的激光技術是從上個世紀60年代開始研究的,您簡單介紹一下我國激光技術研究的歷史,好嗎?
許祖彥:好的。1960年世界上第一臺激光器問世。1961年夏,我國第一臺紅寶石激光器研制成功,此后短短幾年內,激光技術迅速發(fā)展,產生了一批先進成果。各種類型的固體、氣體、半導體和化學激光器相繼研制成功。作為具有高亮度、高方向性、高相關性的新光源,激光很快應用于各種技術領域,像通信、工業(yè)、醫(yī)學、國防等生產、生活的方方面面。1964年,我國第一所,也是當時世界上第一所激光技術的專業(yè)研究所——中國科學院上海光學精密機械研究所(簡稱“上海光機所”)成立。同年,啟動“6403”高能釹玻璃激光系統(tǒng),1965年開始研究高功率激光系統(tǒng)和核聚變計劃,1966年制定了研制15種軍用激光整機等重點項目的計劃。由此有力地牽引和帶動了激光技術各方面在我國的發(fā)展?!拔母铩逼陂g,我國激光事業(yè)借助重點項目的支撐,艱難地生存了下來并取得可貴的進展。改革開放以來,激光技術獲得了空前發(fā)展的機遇,在多項國家級戰(zhàn)略性科技計劃中,激光技術受到重視。“863”計劃七大領域中有激光技術和光電子技術(包括用于信息領域的激光技術),1995年又增列了“慣性約束聚變”主題,國防預研光電子技術作為跨部門項目正式立項,其中包括激光技術。在國家“六五”和“七五”攻關計劃中,激光技術被列為重大項目。經過47年的努力,我國激光技術有了較為雄厚的技術基礎和一支高素質的科研隊伍??梢灶A計,我國激光科學技術在新時期必將有更大的發(fā)展。
記者:許老師,激光在生產、生活中已經被廣泛應用,請您簡單介紹一下激光同一般光相比有什么特點?
許祖彥:激光也是一種光,它是根據(jù)愛因斯坦的受激輻射原理所產生的一種單色光,它跟一般光相比具有三個特點,一個是單色性特別好,第二是方向性特別好,第三個是亮度特別高。比如說單色性方面,過去我們都是用光譜燈(如氪86),它的線寬是萬分之一個納米,而我們通常用的氦氖激光是一億分之一納米。普通的燈光方向性很差,我們激光可以達到千分之一個弧度。在60年代就利用它方向性好的特點,精確測量出了地球到月球的距離。同時它的亮度高,比如說燈泡發(fā)光亮度最多是106cd/m2,太陽光可以達到109量級,而激光可以達到1014。
記者:您是在大三也就是1960年開始研究激光技術的,在40多年的激光研究中,您認為激光顯示技術同前三代顯示技術相比有什么不同?
許祖彥:第一代顯示是黑白顯示,主要解決圖像的問題。第二代顯示是彩色顯示,解決色彩的問題。第三代數(shù)字顯示解決的是保真度、清晰度的問題?!凹す怙@示”是第四代顯示技術,它充分吸納了數(shù)字顯示技術的高清晰度、數(shù)字信號等方面的優(yōu)點,同時,在顏色上與上一代顯示產品相比色域表達能力提升超過2倍以上,具有更大的色域表現(xiàn)空間,實現(xiàn)最完美的色彩還原能力;壽命提升超過10倍。據(jù)測量,液晶平板電視只能表現(xiàn)出人眼所能識別色域的27%,而激光電視色域覆蓋率可達90%。激光電視的功耗是傳統(tǒng)電視的1/4,生產過程也保持極高的環(huán)保特性。
記者:您認為激光顯示技術的用途及存在的相關問題有哪些?
許祖彥:激光顯示技術用途很廣泛,但更適用于室內。它的全色顯示將在公共信息大屏幕、激光電視、數(shù)碼影院、家庭影院、車載顯示、游戲顯示、手機移動顯示以及個性化頭盔顯示系統(tǒng)等領域具有很大的發(fā)展空間和廣闊的市場應用前景。但同時必須要有相關的設備產品跟上,像激光用于家庭影院,就必須有相應的碟片跟上,否則60%~70%的顏色顯示不出來,激光顯示技術的優(yōu)越性則更體現(xiàn)不出來。用于電視上,電視頻道將增加一倍,而且,電視的標準也要更換。以上這些涉及人們生活的方方面面,激光顯示技術將從根本上改變現(xiàn)有的一切,從而引發(fā)一場“視覺革命”。
記者:請您談談激光顯示技術研制成功的重要意義是什么?
許祖彥:總體來講,前三代顯示產業(yè)發(fā)展我們沒有掌握核心技術,處境有些被動,即使購買了生產線和專利,每年也必須花巨資買材料,是買得起用不起。在激光顯示這一代,我們占據(jù)了一些主動,從材料到技術,從激光光源到圖像引擎,基本都是自主研發(fā)的。有關激光顯示方面的國際專利,目前世界上現(xiàn)有100余項,我國持有48項專利并涉及到激光顯示的主要關鍵環(huán)節(jié),尤其是中科院擁有的大色域激光顯示核心專利,幾乎覆蓋了大色域激光顯示技術較為基礎的部分。換句話說,我國激光顯示產業(yè)基本上實現(xiàn)了“自?!薄F浯?,可以成為我國與外國企業(yè)專利交換、分享全球市場的條件。并且我們有望參與下一代顯示產業(yè)國際標準的制定,從而有可能改變一直以來的被動境地。
記者:您可謂是第一個吃螃蟹的人,在別人還遲疑的情況下,您就開始研究激光顯示技術。據(jù)悉,西方國家這方面的研究仍停留在實驗室,而我國已有了“激光顯示產業(yè)化示范基地”,您能談一下目前激光顯示產業(yè)化的進程嗎,當前產業(yè)化面臨的主要問題是什么?
許祖彥:在激光顯示技術方面,目前只是做出了樣機,還沒有正式的產品。包括今年“第十屆中國北京國際科技產業(yè)博覽會”上,北京中視中科光電技術有限公司推出的全球首創(chuàng)120英寸激光電視,它也是個樣機。許多國內外公司宣稱他們推出了產品,實際市場上并沒有出現(xiàn)。當前激光顯示產業(yè)化仍需要一段時間。而產業(yè)化面臨的最大問題是價格,也就是成本太高。設想100萬一臺電視機是沒有人買的,激光顯示技術要真正走進千家萬戶至少需要5~10年的時間。也有人建議,先做高端市場,逐步產業(yè)化,這也是一個辦法。所以目前大家都在努力做,就是怎樣提高激光顯示技術的性價比,讓它能夠降價到一般人可以接受的地步。
記者:激光技術發(fā)展了近50年,您也研究了近50年,半個世紀研究激光技術您最大的收獲和感觸是什么?
許祖彥:我是在大三的時候到中國科學院實習,從中國科技大學畢業(yè)后就到這里工作了。1961年我國開始研究激光,“文革”期間我們開始做激光顯示技術,1996年之前是氣體激光,1996年之后開始研究固體激光,“九五”、“十五”、“十一五”都在做固體激光。激光顯示技術我們研究了十幾年,實驗結果證明了理論的正確性,到了目前這個階段,科研的任務已經完成。基于條件的不成熟和各種弊端,激光顯示技術產業(yè)化將需要一段時間的等待。至于感觸,我經常想:人,一輩子干好一件事就不容易了,重要的是堅持做下來,有多大困難也要堅持下來,一開始可能不知道這樣做下來有什么意義,等到最后或許就豁然開朗。最習以為常的往往是最不平凡的。
與許老師暢談兩個多小時,除了激光技術外,我們也談到了軍事、政治、體制等方方面面。聆聽導師的教誨,令人耳目一新。值得一提的是,打擾許老師太久,讓來訪的另一位客人等了許久,內心頗為不安。整個采訪過程中時刻感受到一種平凡的偉大,一天堅持一件事我們都能做到,一個月做一件事咬咬牙也能堅持住,但幾十年如一日的去做一件事,就需要一種精神、一種對事業(yè)的摯愛、一種水滴石穿的無悔。許祖彥院士用近半個世紀的行動闡釋了這種無悔。
許祖彥,1940年生,四川省邛崍縣人,激光技術專家。1963年中國科學技術大學畢業(yè),中國科學院物理研究所教授級高級工程師。主要進行了可調諧和全固態(tài)激光器研究,指導學生完成非線性晶體相位匹配折返現(xiàn)象普遍性的理論證明,并以此科學發(fā)現(xiàn)為基礎,合作研制出多波長光參量激光器,首次實現(xiàn)多波長激光寬調諧,獲國家發(fā)明二等獎;首次實現(xiàn)LBO光參量振蕩和高效三倍頻,首次將BBO光參量振蕩效率和功率提高到商業(yè)水平,獲中科院科技進步一等獎;發(fā)明光參量激光復合調諧技術,獲中科院發(fā)明二等獎。合作研制YAG-染料-喇曼移頻激光器,獲國家科技進步二等獎。率先在國內研究大功率全固態(tài)激光器,合作研制出KW級基頻(1064nm)器件、100W級二倍頻(532 nm)器件、10W級三倍頻(355 nm)和四倍頻(266 nm)器件,KBBF晶體棱鏡耦合專利技術首次實現(xiàn)六倍頻(177.3 nm)激光輸出。2001年,許祖彥當選為中國工程院院士。
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