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科技新锐 | 光电对抗的“完美光源”

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杨林永站在一台光学实验装置前,头戴护目镜,执笔详细记录着每个实验步骤和数据。他精确地调整透镜、反射镜和光纤等多个部件,激光光束在直径仅为数微米的孔径中自由穿梭。光纤发出了耀眼的绿色荧光,但其独特之处,在人眼不可见的中红外波段——这有望在未来战场上助力战斗力提升发挥不可替代的作用……

“如果要我说科研人员最核心的素质是什么,我会说是坚持不懈和协作精神。”前沿交叉学科学院某重点实验室助理研究员杨林永告诉记者。

2017年底,正在攻读博士学位的杨林永提出了基于孤子群种子源光纤放大器的中红外超连续谱激光新方案。受中红外光纤材料和技术方案的限制,之前的中红外光纤放大器系统均基于透镜等空间光学元件搭建,受环境因素(如振动等)影响大、稳定性较差且难以实现紧凑化结构。与之相比,新方案中的孤子群种子源是光纤激光器,没有空间光学元件,环境适应性和稳定性更强。如果实验成功,将开辟一种在光纤放大器中实现中红外超连续谱激光的新途径,进而为国防领域提供一种光电对抗的“完美光源”。

方案理论上走通了,实验却迟迟无法实现预期的效果。杨林永整天泡在实验室,不断思考,虽然逐步完善了一些不足之处,但半个多月过去了,实验上仍没有明显进展,整个人非常焦虑和疲惫。

“在迷茫、焦虑时,我总想起小时候在工地看父亲修路时测地的场景。在烈日下,父亲眯着眼睛,一边通过经纬仪看远处的塔尺,一边在本子上记录下测量数据,嘴上跟我说着他在部队当炮兵测地员的经历。测得越快、越准,在战场上优势就越大,所以本领必须过硬。我的童年就像他肩上的那杆塔尺,一寸一步,一寸一步地将道路量向远方。”杨林永说。

一寸一步,在昼与夜之间杨林永重复细致地检查着实验的每个环节。终于,一个不受关注的细节如火苗般在他的眼中闪烁,杨林永意识到,这也许是导致实验停滞不前的关键。在这个实验中,所需的有效信号光仅占信号光源的一部分,种子源发出的光中包含了大量不必要的成分。由于所使用的透镜无法将不同波长的光精确地汇聚在同一点上,这种现象恰好导致了有效信号光的耦合效率非常低,这最终导致了无法观察到预期的超连续谱光谱激光。

实验有时就像一场旅行,一个小小的路口,也会改变目的地的方向。“这算我科研上遇到的一个瓶颈期。现在回顾这个实验本身也许觉得没什么,甚至有些幼稚,但这次过程、经验对我在科研路上有着重要的作用。”杨林永谦虚地说到。该方案和实验结果最终发表在了光学工程学科国际顶级学术期刊上。

在杨林永看来,这些成绩并非仅凭他个人取得,与团队的带领密不可分,“我们团队经过不懈努力,成功攻克了中红外光纤后处理的所有环节,成为国际上少数几家能够完成以切割、熔接、关键器件研制等为代表的中红外光纤全套后处理流程的单位之一。”在此基础上,2021年杨林永作为核心骨干研制出指标领先的全光纤中红外超连续谱激光器样机。

除了在基础研究方面的工作,杨林永还在某重点方向专家组担任学术助理,参与撰写了多个重要文件,获得机关和专家组首席科学家的充分肯定。

“我只是高能激光技术团队中的普通一员,像是一颗螺丝钉、一块微小的零件。在伟大的强军事业中,正是每一个人的共同努力,齐心协力为强军兴军奋斗,共同谱写强军辉煌篇章。”杨林永说道。

记者 | 冉卓

通讯员 | 秦鹏

图片 | 杨阳 孙俊峰

编辑 | 冉卓

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