奮鬥四年,他和上海光機所團隊一起創造了人類最亮光源

2020-12-20 中國網新聞中心

  東方網記者王旭10月12日報導:於亮紅的個子不高,語速很快,ppt流暢地過掉,一長串技術術語落在會議室的每一個角落,而超短超強雷射項目(簡稱SULF)團隊的每個人都已適應了這種快節奏。他們一定要快,超強超短雷射的國際競爭非常激烈,歐盟等國的10拍瓦(拍瓦:1015W)雷射裝置的研製計劃部署都比中國早一步;他們也不得不快,超短超強雷射為核物理、生命科學等基礎和前沿科技領域提供了開展極端條件下重大研究的工具,「工欲善其事必先利其器」,他們要為國家和其他學科爭取更多時間。

  團隊的每一個人都十分清楚這一點,「科研就是要做到第一」,於亮紅看著記者,特意放慢了語速強調,這句話項目負責人李儒新院士曾經在動員大會上講過。為了這個第一,這個年輕的80後和他所在的團隊賭上了數不清的「5+2」「白加黑」,用短短四年的時間完成了從跟跑到領跑的艱難任務,創造了人類最亮光源。

  日夜兼程的「追光者」

  超強超短雷射,顧名思義,它的最大特點是「強」和「短」,有多強?它是目前人類已知的最亮光源,舉例來說,如果太陽輻射到地球總功率匯聚到頭髮絲大小的尺寸上,那麼得到的光強相當於1拍瓦的超短超強雷射聚焦後的光強,而它持續的時間不會超過100飛秒(1飛秒等於1千萬億分之一秒)。

  2017年10月上海光機所在張江的實驗室實現了10拍瓦超短超強雷射的輸出,這個數字相當於全球電網平均功率的5000倍。至此,中國達到了該領域內世界領先水平,從跟跑者成為了領跑者。國際權威雜誌《科學》將10拍瓦的實現列舉為國際上自1960年第一臺雷射器發明以來在雷射脈衝功率提升方面取得的五個裡程碑式進展之一。

  此時,於亮紅所在的SULF攻關團隊成立不過四年,由兩位院士領銜,團隊四分之三以上都是四十年以下的青年研究者。「這是一個標誌性的項目,一支光榮的科研團隊」,SULF項目副經理兼項目辦主任屈煒自豪地介紹,「這個團隊裡每一個人都有故事」。他的手機裡保存著一張特殊的照片,那是2017年10月15日,屈煒去實驗室看望加班的同事,碰見已經連續加班多天的於亮紅在工作的間歇躺在長椅上短暫的睡著了。

  那正是黎明到來之前的黑暗時期,關鍵技術的瓶頸難以突破,團隊已經在困頓的低谷期內徘徊了很長一段時間。於亮紅說,那是壓力最大的時候,因為「據說當時歐洲的ELI(Extreme Light Infrastructure,歐盟啟動的建立10拍瓦雷射器的計劃)即將實現10拍瓦的輸出,這樣的高地我們不佔領的話就會被別人佔領」。

  整個團隊都對那段時間記憶猶新,每一個人都背負著巨大的壓力,每一天都要反覆調試驗證並將當天結果做「日報」進行匯報。連續幾個月的加班,甚至「國慶節晚上的聚餐都是通過外賣在實驗室外面解決,吃完後立刻進實驗室加班」。

  於亮紅感受更不一樣,他是整個SULF中關鍵部分的負責人,壓力更大。於亮紅解釋,超短超強雷射的輸出需要用到一項關鍵性技術——「啁啾脈衝放大」(簡稱CPA)技術。他形容這個過程是將一個矮瘦的雷射脈衝拉寬,變成一個矮胖脈衝,然後再通過進一步放大,使它變為高胖的脈衝,最後一步壓縮為瘦的超高脈衝,這樣就形成和超強超短雷射脈衝。雷射能不能放大,放大到多強,就看主放大器的了,於亮紅正是主放大器系統的負責人。

  光機所的研究工作已經持續了很多年,世界各大頂尖實驗室盯著他們,國家和上海的相關領導人也很重視。「死光,要組織一批人專門去研究它。要組織一批人吃了飯不做別的事,專門研究它。」這是毛澤東1963年做出的指示,那個時候「laser」還沒有被錢學森翻譯為「雷射」。現在這句話刻在羲和雷射大樓的一樓大廳裡,於亮紅和他的團隊就成為了這樣一批人,他們心無旁騖,除了吃飯和休息都泡在實驗室。

  更也許,這不是巧合,這是奮鬥者的共同命運,個人的奮鬥歷程終將匯聚到國家和民族的復興史中去。「關鍵核心技術是要不來,買不來,討不來的」,但靠我們的科技工作者就能奮鬥出來。

  敢做先鋒,「窮山距海,不能限也」

  於亮紅是湖北黃岡人,高考後進入合肥工業大學讀本科,2008年,獲得了在上海光機碩博連讀的機會。2009年他加入上海光機所的實驗室,2013年,他作為技術骨幹和關鍵系統的負責人加入了攻關團隊。7年間,於亮紅頂住了工作和家庭的雙重壓力,成長為上光所青年一代的先鋒和骨幹。

  10拍瓦攻堅的時候,正是於亮紅的二寶剛出生不久,下班再晚他也堅持從浦東驅車一個多小時回嘉定 ,「這讓我知道中環在12點之後會關閉維護」,他回憶。於亮紅的導師梁曉燕補充了這個故事的另外一半,她告訴記者,實驗達標那天晚上十一點多,同事們買了點飲料簡單在實驗室外慶祝,於亮紅忽然說,「我媽媽病了,要早點回去」。 梁曉燕記得很清楚,「任務這麼長的時間內他從沒有說過,我有困難」,任務結束了才說了一句,然後很快就走了。

  相處多年,梁曉燕評價他有「有責任有擔當,有奉獻意識」,也有「很強的團隊意識」。於亮紅所在的小組最初是4個人,最多的時候有8個人,他們曾負責新實驗室「拓荒」的任務。那是2015年,上海光機所為升級雷射裝置在張江確定了新的實驗間,於亮紅和他的小組是第一批進來的工作人員,他們需要在空蕩蕩的實驗室,安裝和調試所需要的精密器材。

  「很多工作對於我們來說都是全新,我們是一邊調試一邊摸索」。這個過程並不簡單,於亮紅回憶起一件印象深刻的事情。2016年6月,在團隊已經工作了一年多,「信心滿滿」地認為馬上就能夠完成5拍瓦輸出時,發生了意外事故。實驗室內的光學器件被汙染,灰塵隱藏得非常隱蔽,最後「導致了後面幾十個光學鏡片一連串的損傷」,甚至有可能損壞最珍貴的鈦寶石(雷射放大所必需的重要器材)。

  勝利在望的時刻被「潑了一盆涼水」,於亮紅形容大家的心情是「非常難過和絕望的」。但即便這種時候,於亮紅也能夠給周圍的夥伴帶來精神支持,師弟甘澤彪說他非常「樂觀」「堅持不懈」,能夠帶領大家沉住氣去一個一個排查,直到找出問題所在。

  半年之後,也就是2016年12月,光機所黨委決定建立強光二支部凝聚在浦東黨員的力,於亮紅開始作為支部書記帶領支部黨員在項目中發揮先鋒模範作用。後來,強光二支部還成為了「上海超強超短雷射實驗裝置攻關尖刀連」的重要組成部分,發揮項目攻堅克難的戰鬥堡壘作用。

  這個樸實又自信的科研工作者逐漸顯露出了他作為青年骨幹的領導才能。於亮紅的同事告訴記者,於亮紅雖然看起來「低調謙遜「,但卻有「出色的組織和協調能力」。他介紹,「SULF是一個複雜的光機電的系統」, 於亮紅在這個複雜的工程中起到了一個「承上啟下」的關鍵作用,不僅能夠協調與其他系統的關係,而且善於「把工作安排的井井有條,讓下面工作的人有一個明確的目標」。

  於亮紅對SULF太熟悉了。2013年,上海光機所的團隊基於CPA技術實現了2拍瓦的雷射輸出,2016年,這個數字變成了5拍瓦,2017年是10拍瓦,接下來的目標是100拍瓦。在這個像按下加速鍵的進程中,他一直都在,個人成果不僅包括自己負責的主放大器方面的研究,還有雷射聚焦能力方面的創新。

  採訪結束的時候天色已經暗下來了,於亮紅送記者走到園區口,秋風送來園裡桂花的香氣,他揮揮手,回實驗室繼續工作了。這是一個科研工作者普通的一天。

相關焦點

  • 上海光機所接力奮鬥54年 研製「最強韌」雷射薄膜
    這表明,中國能生產出世界上最「強韌」的雷射反射薄膜,為中國在高功率雷射裝置、超強超短雷射等領域走到世界前沿,突破了一項「卡脖子」的技術。為了這一天,上海光機所的這群「薄膜人」接力奮鬥了54年。  從納秒到飛秒,雷射「血管」強韌度不斷挑戰極限  讓具有強大能量的雷射,能按照科學家的意願,有序地奔赴靶點,是高功率雷射反射薄膜的「獨門功夫」。
  • 中科院上海光機所胡麗麗:造出雷射器最強「心臟」
    為了它,中科院上海光機所的科學家們,默默努力了半個世紀。  釹玻璃是指含有稀土發光釹離子的特殊玻璃,它可以在「泵浦光」的激發下產生雷射或對雷射能量進行放大,是雷射器的「心臟」。雷射釹玻璃性能的好壞直接決定了雷射裝置輸出能量的潛力和質量,是目前人類所知能夠輸出最大雷射能量的工作介質。釹玻璃體積越大,生產難度越高。
  • 德國亥姆霍茲德勒斯登羅森多夫研究中心專家訪問上海光機所
    11月14日,德國亥姆霍茲德勒斯登羅森多夫研究中心(HZDR)的Michael Bussmann博士到上海光學精密機械研究所強場雷射物理國家重點實驗室進行交流訪問。上海光機所20餘名科研人員和學生聽取了報告,並與M.Bussmann博士進行了相關的學術討論。
  • 西安市光電企業走進西安光機所(線上)專場活動舉辦
    活動在西安市科技局、西安高新區、西安光機所、西安科技大市場同步展開,運用視頻會議+網絡直播的方式進行視頻對接、線上洽談。  會上,「結構光照明超分辨和三維顯微成像技術」「探測相機性能檢測系統」「APHIS小型高光譜成像儀」等8個項目依次進行了線上發布,中科微精光子製造科技有限公司、中科華芯測控有限公司、西安奇芯光電科技有限公司等20多家企業和機構參與對接洽談,「超快雷射精密製造技術與應用」「一種基於45°傾斜光纖光柵起偏器的開環光纖陀螺」「窄線寬高速寬帶掃頻雷射光源研究」3個成果轉化項目進行了現場籤約。
  • 上海光機所與上海航天電子有限公司籤署戰略合作協議
    7月4日下午,中科院上海光學精密機械研究所與航天科技集團九院上海航天電子有限公司戰略合作協議籤約儀式在上海光機所舉行。上海航天電子有限公司總經理金蓬嘉,上海光機所黨委書記、副所長邵建達,副所長陳衛標以及雙方其他相關人員出席了籤約儀式。籤約儀式前,陳衛標介紹了上海光機所概況,邵建達和金蓬嘉分别致辭。
  • 歷經十餘年攻關突破「卡脖子」技術,中科院光機所4項目獲上海科技獎
    5月19日上海舉行的上海市科學技術大會,300餘科技項目和多位傑出個人獲獎。作為科技成果產出大戶的中科院上海光機所4項目獲獎,另有1名科技人員獲表彰。界面新聞從該機構獲悉,此次評選中,陳衛標研究員領銜的「機載藍綠雷射海洋探測和傳輸系統關鍵技術及應用」項目獲得技術發明獎一等獎。
  • 上海光機所與大連理工大學光儀學院籤訂「聯合培養研究生」合作協議
    日前,上海光機所與大連理工大學光電工程與儀器科學學院(以下簡稱「光儀學院」)「聯合培養研究生」籤約儀式在大連理工大學研教樓713會議室舉行。首先,姚山對出席籤約儀式的嘉賓表示熱烈歡迎,並簡要介紹了大連理工大學的基本情況和人才培養體系。他指出,光儀學院與上海光機所開展聯合培養研究生,是積極響應教育部人才培養要求的重要舉措,希望雙方能在相關領域的科教深度融合上取得好成績,學校將全力支持光儀學院和上海光機所的合作,實現雙贏。
  • 西安光機所新光學儀器產品打破國外壟斷 榮獲「中國光學工程學會...
    而現在中科院西安光機所研究的新型光結構照明顯微鏡就能解決這個問題。並且獲得了第二屆「中國光學工程學會科技創新獎」。  記者了解到,日常生活中,我們測量的單位從米到釐米、毫米,再往下的微米我們的肉眼已經無法識別。而上圖這張細胞線粒體局部圖,白色方框顯示線粒體局部長度是2微米。這樣一幅清晰地圖像就是我旁邊的這臺結構光照明超分辨顯微成像系統拍攝的。
  • 上海光機所非線性光學頻率轉換技術研究取得重要進展
    近期,上海光機所高功率雷射物理聯合實驗室朱健強研究員、劉德安研究員研究團隊在非線性光學頻率轉換相關技術方面取得重要研究進展。提出並實驗驗證了新一類相位匹配方法——電壓調諧相位匹配。相關研究成果發表在2017年1月27日出版的Physical Review Letters上[Phys. Rev.
  • 德國馬普學會量子光學研究所所長訪問上海光機所
    6月13日,國際著名強場超快雷射物理學家、德國馬普學會量子光學研究所所長Ferenc Krausz教授訪問中國科學院上海光學精密機械研究所,並應邀擔任上海光機所第九期「清河之光報告介紹了電子和光的相互作用形成生命的基礎,在物理、化學、生命科學以及信息、工業和醫療技術領域起到關鍵作用。原子尺度的電子運動和光波振蕩的相互作用需要以阿秒的時間尺度來測量。阿秒科學的目的是測量,控制和利用這些過程,並將其從自然世界擴展到人工技術領域。雷射科學領域的最新研究進展使得科研人員已經可以觀測和控制這些過去難以觸及的微觀動力學。
  • 中科院上海光機所杭州分所正式揭牌
    錢江晚報·小時新聞記者 張蓉 通訊員 史炎丹 蔣華君 文/攝走在智慧城市建設前列的杭州迎來了「最強光」。今天(9月21日)上午,中科院上海光機所杭州分所(杭州光學精密機械研究所)在杭州富春灣新城正式揭牌。據了解,上海光機所是我國第一個雷射專業研究所,曾獲得省部級以上科技成果獎500餘項,共承擔了6項國家重大科技專項任務,是我國乃至國際上最為重要的光學和雷射研究領域專業研究機構之一,被讚譽為「最強光」。
  • 王博代表西安光機所將赴南極進行科學考察
    近日,國家海洋局公布了中國第24次南極考察正式隊員名單,在赴南極中山站參加科學考察任務的17名越冬隊員中,中國科學院西安光機所瞬態光學與光子技術國家重點實驗室碩士研究生王博榜上有名,他將代表西安光機所在10月下旬起程前往南極參加為期近一年半的科學考察任務。
  • 物理與天文學院與上海光機所進一步開展黨團結對活動
    為深入貫徹學習黨的十九大精神,以國家發展和科技進步為指導,引導學生黨員特別是研究生黨員愛國情懷和科學奉獻精神的培養,9月20日上午,中科院上海光機所聯合室第四黨支部與物理與天文學院光學所第一、第二研究生黨支部、雷射等離子體教育部重點實驗室研究生黨支部在上海交通大學開展黨建、團建結對活動。
  • 大連理工大學光儀學院與中科院上海光機所兼職教授聘任暨聯合人才...
    中國教育在線 訊 12月2日,大連理工大學光儀學院與中科院上海光機所兼職教授聘任暨聯合人才培養籤約儀式在研教樓713會議室舉行,黨委常委、副校長姚山教授為上海光機所所長邵建達研究員、副所長冷雨欣研究員頒發聘書並贈送校徽。大連理工大學光儀學院副院長曹暾教授同邵所長籤署了大連理工大學光儀學院與上海光機所聯合人才培養協議。
  • 上海光機所薄膜損傷機制研究取得新進展
    上海光機所中科院強雷射材料重點實驗室藉助飛秒雷射微加工平臺在石英基底上製作了特定大小的坑點缺陷(長度:~7um,寬度:~3um,深度:~1um  上海光機所中科院強雷射材料重點實驗室對基底表面缺陷誘導薄膜元件雷射損傷機制的認識,突破了傳統的僅關注薄膜自身性能的視角,為進一步提升薄膜元件的抗雷射損傷能力提出了新的方向。
  • 上海光機所李儒新研究員、上海有機所俞飈研究員
    3月29日,第九屆「上海市自然科學牡丹獎」公布,中科院上海光學精密機械研究所李儒新研究員、上海有機化學研究所俞飈研究員、東華大學丁永生、華東理工大學李春忠和上海交大張大兵等5名中青年科學家獲此殊榮。今年的牡丹獎取消了頒獎儀式,而是上門把獎項送進獲獎科學家的實驗室。
  • 上海光機所發現相對論渦旋光反射偏離經典光學反射定律
    上海光機所發現相對論渦旋光反射偏離經典光學反射定律 2016-12-09 上海光學精密機械研究所   經典光學認為,光在介質平面反射時,入射光、法線和反射光在同一平面,且反射角等於入射角,而對於相對論強度的渦旋雷射光束,這一基本原理面臨新的挑戰,相對論渦旋雷射和等離子體相互作用具有全新的非線性傳輸特徵。
  • 2020中科院上海光機所光學系列專項培訓 | 光學設計
    五分鐘光學| 上海光機所朱健強研究員談光學中的基礎問題與大科學工程對物理機理的認識、對基本問題的解決以及清楚理解機理與工程之間是什麼關係,往往是在解決科學工程中的實際問題時至關重要的問題。看完朱老師的五分鐘光學視頻,是不是有些意猶未盡?是不是還存在著想和朱老師面對面交流的欲望呢?