青年科學家蘇良碧:為世界先進雷射裝置「量身定製」新材料

2020-12-05 百家號

蘇良碧在實驗室 鄭瑩瑩 攝

中新網上海11月29日電 題:青年科學家蘇良碧:為世界先進雷射裝置「量身定製」新材料

作者 鄭瑩瑩

年近40歲的中國科學院上海矽酸鹽研究所人工晶體研究中心主任蘇良碧,進入新材料領域已有16年,他具體研究的是雷射晶體。

10多年前,蘇良碧和同事一起研製的新材料,出口後用於德國、奧地利的雷射裝置;現在,他帶領團隊,為中國正在崛起的國之重器「量身定製」新材料。

「以前,業界專家評價我們是『牆內開花牆外香』,國內研製的新材料,在國外用;而今隨著中國大科學裝置的興起,我們是『牆內開花可以牆內香』。」蘇良碧說。

鑽石、食鹽、水晶,這些都是自然界中常見的晶體材料,而雷射晶體則是用於雷射裝置的人工晶體材料。蘇良碧解釋說,「雷射晶體材料是雷射器的心臟,通過雷射晶體才能產生雷射。」

蘇良碧出生於湖北,在武漢理工大學讀了6年的材料學專業後,2002年來到中國科學院上海光學精密機械研究所攻讀博士,開始接觸雷射晶體,畢業後,先後在上海光學精密機械研究所、上海矽酸鹽研究所工作。

一代材料,一代器件。蘇良碧介紹,以前中國的各種大型科學裝置,即所謂的國之重器相對較少,對材料發展的牽引不明顯,「以前,我們的需求牽引都在國外,我們的材料都是以原材料形式出口到國外去,所以很多時候我們做出來的工作,在國內的顯示度就沒那麼大。」

這幾年中國國內開始建造一批大科學裝置,其中就包括超強超短雷射裝置等,蘇良碧說,這對做雷射材料的人來說,是迎來了新的發展機遇。

「以前很多時候別人會問,你們的材料做出來用在哪?答案並不明確,做材料研究的人悶著頭做實驗,做出來的新材料短時間內難以實現真正的應用」,蘇良碧說。

蘇良碧在實驗室 鄭瑩瑩 攝

現在,隨著中國經濟實力的不斷增強,多種戰略性新興產業得到大力發展,各種面向國家戰略需求的「國之重器」正在建造,這對蘇良碧這些做材料的人來說,就有了需求牽引,讓他們可以助力中國一些高端技術的發展。

蘇良碧的團隊目前正在研製的便是新一代雷射晶體,現在處於攻關的關鍵階段,希望用於未來能夠以重複頻率工作的超強超短雷射裝置。

他透露,目前面臨的難點主要有兩方面:一是大尺寸,以滿足雷射工程所需;二是光學均勻性要好。

「這個材料行不行,未來能不能用於新一代超強超短雷射裝置,國際上沒有先例,需要我們去探索。我們若做出來,能用得上,將是一件非常值得自豪的事情。」他說。

去年年底,蘇良碧團隊在大尺寸新材料的光學均勻性上取得重要突破,「很激動,我們當時度過了非常困難的一段時間,因為前期是以基礎性、探索性研究為主,到2013年開始轉向實際應用,這個過程的跨度比當初預想的要大得多。」

蘇良碧說,新材料從研製出來到實現真正應用之前,這個階段的研發工作顯示度並不高,「因為這個階段主要是解決一些關鍵技術問題、工程化問題,很難發表高影響因子的論文;再加上其實你也不確定最終是否能成功,這個過程就比較痛苦。」

他坦言,能夠長時間地堅持做一種材料,實際上並不容易,很多時候即使科研人員願意堅持,但難以得到經費的支持。他覺得自己很幸運,得到了中國國內許多有遠見的雷射科學家的支持,「他們很有戰略眼光,不會只關注這個材料在國外有沒有用過、用得怎樣,而是從我們研製的材料本身出發,去判斷它有沒有應用前景,這是難能可貴的。」

得益於這批新材料的「伯樂」與「千裡馬」,中國在雷射新材料領域越走越快。談及中國在這個領域的發展情況,蘇良碧說,中國在雷射領域一直沒有落後於國外,基本上處於國際先進水平,現在發展得更快些,「隨著一些重大工程的需求牽引,比如說上海超強超短雷射裝置等,中國在部分領域已處於領先地位。」

這兩三年,蘇良碧的團隊通過不懈努力取得了突破性進展。未來,他們還有更長的路要走。談到夢想,蘇良碧說,做材料的人,最大的心願就是做出的材料能被用上,「做出有用的材料,為國家發展作出一點自己應有的貢獻。」(完)

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