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鐫刻光與電科技引領(lǐng)的旗幟 各激光系列齊上陣

來源:中國科學(xué)報(bào)2014-10-28 我要評(píng)論(0 )   

在十一五期間斬關(guān)奪巉,中科院光電院通過承擔(dān)衛(wèi)星導(dǎo)航、空間系統(tǒng)工程、浮空飛行器、光刻機(jī)準(zhǔn)分子激光光源、大型復(fù)雜激光器、無人

 在“十一五”期間斬關(guān)奪巉,中科院光電院通過承擔(dān)衛(wèi)星導(dǎo)航、空間系統(tǒng)工程、浮空飛行器、光刻機(jī)準(zhǔn)分子激光光源、大型復(fù)雜激光器、無人機(jī)遙感綜合驗(yàn)證等,承接了一批國家級(jí)系統(tǒng)重大科研任務(wù),形成一系列技術(shù)系統(tǒng)和學(xué)科方向,初步建立起總體性科研體系和運(yùn)行機(jī)制,科研隊(duì)伍和研保條件得到增強(qiáng)。“十二五”號(hào)角連營,光電院通過大量戰(zhàn)略研究和規(guī)劃論證,貫穿基礎(chǔ)科研到工程型號(hào)研制不同發(fā)展階段的科研工作,形成了既“站得高”——系統(tǒng)集成的總體,又“看得遠(yuǎn)”——面向未來的前沿研究,科技創(chuàng)新呈現(xiàn)充滿活力的態(tài)勢(shì)。
       在建設(shè)和運(yùn)行之初,光電院光電工程部只承擔(dān)少量科研項(xiàng)目,方向也不明確。通過參與相關(guān)的國家“十一五”規(guī)劃的論證,以及后期自身的調(diào)研,既明確了激光顯示技術(shù)作為研究方向,同時(shí)也跟蹤簡稱02專項(xiàng)的國家重大專項(xiàng)的立項(xiàng)情況,盯準(zhǔn)“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”,與國科激光公司合作開展激光器工程化和產(chǎn)業(yè)化研究,逐漸形成了投影光學(xué)研究方向及相應(yīng)的學(xué)科點(diǎn)。光電院第二屆領(lǐng)導(dǎo)班子成立后,相里斌院長提出:前瞻國際上的一個(gè)新興的交叉學(xué)科,計(jì)算光學(xué)成像技術(shù)要做大做強(qiáng),逐漸形成一支專業(yè)化的隊(duì)伍;先進(jìn)激光器技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化工作要繼續(xù)跟進(jìn),取得更大的進(jìn)展。
        2010年底,光電院對(duì)光電工程部進(jìn)行重組,明確了計(jì)算光學(xué)成像技術(shù)、投影光學(xué)技術(shù)、半導(dǎo)體泵浦激光技術(shù)為三個(gè)主要研究方向,共同構(gòu)成光電院的光電工程科技領(lǐng)域,奮力開拓、攻克、挺進(jìn)。開拓!開拓!如計(jì)算光學(xué)成像技術(shù)面向新型光學(xué)成像探測技術(shù)需求,結(jié)合工程光學(xué)、信息光學(xué)、信號(hào)與信息處理前沿技術(shù),開展新型計(jì)算光學(xué)成像等新概念系統(tǒng)的理論與技術(shù)探索研究。重點(diǎn)開展計(jì)算光譜成像、計(jì)算光場成像、相干場成像和超分辨成像等方向的研究。攻克!攻克!如投影光學(xué)技術(shù)及應(yīng)用,組織開展光刻機(jī)準(zhǔn)分子光源、曝光系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)集成技術(shù)研究,建設(shè)準(zhǔn)分子激光器關(guān)鍵部件研發(fā)及集成測試平臺(tái)等,推進(jìn)其工程化和應(yīng)用的發(fā)展。持續(xù)開展激光顯示關(guān)鍵技術(shù)和共性技術(shù)研發(fā),推進(jìn)激光顯示工程化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
      挺進(jìn)!挺進(jìn)!如大型復(fù)雜激光器技術(shù),開展大型復(fù)雜激光器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、裝校和調(diào)試技術(shù),新型全固體激光器、激光放大器的研究,建立相關(guān)研發(fā)與測試平臺(tái),推進(jìn)其工程化和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。在2005年之前,中國的先進(jìn)光刻機(jī)一家都沒有。光電院從“十五”末開始作為總體,組織近十家科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行攻關(guān)研制。其中,光刻用準(zhǔn)分子激光器是激光器中的極高端產(chǎn)品,是“摩爾定律生命不竭之源”。光電院承擔(dān)了光刻準(zhǔn)分子激光的攻關(guān)任務(wù),取得的每一個(gè)階段性成果都屬于國內(nèi)首創(chuàng)。
     光電院在建院之初,就有載人航天工程應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)和小衛(wèi)星工程技術(shù)等航天科技方向,放眼未來之藍(lán)天白云,2005年,光電院增添新創(chuàng)了航空科技方向。中科院強(qiáng)化“集團(tuán)軍”,力促光電院與高能所的聯(lián)合,2005年7月13日,氣球飛行器研究中心(簡稱氣球中心)成立,機(jī)構(gòu)就設(shè)在光電院,業(yè)務(wù)也由光電院負(fù)責(zé)。光電院作為技術(shù)總體單位,聯(lián)合中航二集團(tuán)605所等單位,全面開展我國最大的科學(xué)探測系留氣球升空平臺(tái)系統(tǒng)研制;作為大型系留氣球的總體單位,同時(shí)還承擔(dān)了球體、測控、供電、發(fā)放等分系統(tǒng)的研制。氣球中心新銳驍勇,不僅解決了復(fù)雜的關(guān)鍵技術(shù)和工藝,創(chuàng)造了氣球錨泊系統(tǒng)移動(dòng)出入庫和錨泊系留新方法,還制定并貫徹執(zhí)行了一批研制管理、操作的基本規(guī)范,按工程化要求進(jìn)行管理,產(chǎn)品質(zhì)量得到保障。2007年初,小型飛艇在北京郊區(qū)進(jìn)行試飛。這是氣球中心研制并試飛的第一艘飛艇,也是后來一系列飛艇的原型,具有里程碑意義,不僅首次獲得飛艇的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和寶貴經(jīng)驗(yàn),還標(biāo)志著光電院飛艇設(shè)計(jì)、加工、試驗(yàn)體系建立。同年年底,kf15飛艇試飛成功。這艘15米長的飛艇,設(shè)計(jì)和試驗(yàn)的難度比之前更高出許多。
         牛紅兵時(shí)任光電院黨委書記兼副院長,一直分管氣球飛行器研究中心。2007年,牛紅兵帶領(lǐng)該中心人員奔赴山東榮城,姜魯華主任也隨隊(duì)指導(dǎo),開展浮空氣球的試驗(yàn)任務(wù)。當(dāng)時(shí)的科研隊(duì)伍很年輕,幾乎沒有接觸過浮空氣球。系留氣球項(xiàng)目旗開得勝,為光電院挺進(jìn)航空領(lǐng)域,開辟創(chuàng)立了一個(gè)入口和通道,后來,氣球中心還承擔(dān)了高空氣球、平流層動(dòng)力飛艇等重大項(xiàng)目,在科研取得進(jìn)展的同時(shí),也探索出與空間總體部不同的總體組織管理模式。 氣球中心捷報(bào)頻傳:2012年2月14日,其承擔(dān)的“平流層平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究”通過驗(yàn)收——這是中科院知識(shí)創(chuàng)新工程一個(gè)方向性的項(xiàng)目。專家組經(jīng)過討論一致認(rèn)為:該項(xiàng)目完成了任務(wù)書所規(guī)定的內(nèi)容,技術(shù)指標(biāo)到達(dá)考核指標(biāo);項(xiàng)目深化了平流層概念研究和工程可行性研究,進(jìn)行了平流層平臺(tái)部分關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān),并通過了1000立方米演示系統(tǒng)驗(yàn)證,突破了該領(lǐng)域的多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),積累了大量的寶貴經(jīng)驗(yàn)。
        隨著國家重大科技專項(xiàng)導(dǎo)航專項(xiàng)、高分專項(xiàng)等任務(wù)的開展,光電院良性循環(huán),憑借導(dǎo)航技術(shù)方向和空間系統(tǒng)工程技術(shù)方向,逐步拓寬了航空航天工程領(lǐng)域共和國科技的“國家隊(duì)”,就必須要有“國家隊(duì)”的范兒。積極參與中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)重大專項(xiàng)工作,2009年3月,中科院專門成立了衛(wèi)星導(dǎo)航專項(xiàng)總體部(簡稱導(dǎo)航總體部),將其依托于光電院。導(dǎo)航總體部執(zhí)掌的“虎符”,代表著中科院機(jī)關(guān),履行衛(wèi)星導(dǎo)航專項(xiàng)中的戰(zhàn)略規(guī)劃、組織協(xié)調(diào)、任務(wù)爭取和管理職能。“每次乘坐飛機(jī),它在引導(dǎo)飛機(jī)飛向目的地;每次駕車,它指引實(shí)時(shí)的地圖與方向;每次災(zāi)難來襲,它迅速繪測出生命救援的奇跡;衛(wèi)星導(dǎo)航的應(yīng)用已深入我們的生活,無所不在……”這是2013年5月15日,第四屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會(huì)閉幕式,“北斗之夜”主持人的一段激情道白。
        2013年8月底,相里斌卸任光電院院長一職。相里斌激情澎湃:中科院有很強(qiáng)的學(xué)術(shù)力量,我們是“登高望遠(yuǎn)”的科學(xué)家,來自行業(yè)和產(chǎn)業(yè)的工程師,有一線的豐富的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),大家要聯(lián)起手來做事!中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室(簡稱總裝北斗辦)要搞學(xué)術(shù)年會(huì)活動(dòng),就將學(xué)術(shù)活動(dòng)依托給了中科院,具體由光電院和北斗辦操作,一年在一個(gè)城市舉辦。舉辦的北斗學(xué)術(shù)年會(huì)良性循環(huán):最初是光電院找地方政府,后來變成地方政府主動(dòng)找光電院。第一屆在北京會(huì)議中心,第二屆在上海的世博中心,第三屆在廣州的保利博覽館,2013年的第四屆在武漢舉行。地方政府申請(qǐng)參與學(xué)術(shù)年會(huì)很積極,現(xiàn)已排到了n屆。很多省都給予了經(jīng)費(fèi)的匹配。還要競標(biāo)。學(xué)術(shù)年會(huì)期刊被國際出版商艾斯維爾、德國springer(斯普里格)出版社看好,且ei檢索論文集每年都收錄了200篇左右,進(jìn)入ei檢索的論文庫。
        隨著學(xué)術(shù)活動(dòng)的開展,光電院有了導(dǎo)航學(xué)會(huì),辦了科技期刊《衛(wèi)星導(dǎo)航》。目前正申請(qǐng)的中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)會(huì),將是個(gè)“國”字頭的一級(jí)學(xué)會(huì)。相里斌說:“項(xiàng)目是樹,學(xué)術(shù)是根,最后出來的科技成果就是豐碩的果實(shí)。”新組建不久的單位名不見經(jīng)傳,想擁有一個(gè)學(xué)科或行業(yè)的學(xué)會(huì)很難。光電院從前瞻性、戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性工作開始,以“總體”為抓手,自己籌建國家的一級(jí)學(xué)會(huì),可見其深厚的學(xué)術(shù)根基。
        2014年7月8日,第五屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會(huì)總結(jié)會(huì)在北京召開。據(jù)統(tǒng)計(jì)共有297家單位的2965人參會(huì)。年會(huì)聚合國內(nèi)學(xué)術(shù)交流資源,活躍學(xué)術(shù)交流創(chuàng)新氛圍,推動(dòng)了北斗參與國際學(xué)術(shù)活動(dòng),推廣普及了衛(wèi)星導(dǎo)航知識(shí),展示了北斗應(yīng)用領(lǐng)域的最新政策、技術(shù)、成果、產(chǎn)品等。相里斌內(nèi)心自豪:“這讓我們特別有成就感。我們做了一個(gè)比較成功的北斗總體部。”如在應(yīng)用科技領(lǐng)域,光電院就著實(shí)“傲”了一把:其由“天地一體化遙感技術(shù)系統(tǒng)”項(xiàng)目牽引,以對(duì)地觀測遙感地面系統(tǒng)技術(shù)作為切入點(diǎn),通過系統(tǒng)開展對(duì)地觀測系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)、質(zhì)量技術(shù)、定量化應(yīng)用技術(shù)等方面的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),確立了對(duì)地觀測應(yīng)用系統(tǒng)工程、新型遙感器機(jī)理與應(yīng)用、定量遙感信息技術(shù)三大學(xué)科領(lǐng)域。2011年4月,“指揮大廳衛(wèi)星資源仿真顯示系統(tǒng)”順利部署至中國資源衛(wèi)星應(yīng)用中心指揮大廳。由光電院承研的該系統(tǒng)經(jīng)試運(yùn)行及多輪升級(jí)更新,也已通過了項(xiàng)目驗(yàn)收。系統(tǒng)功能齊全、界面美觀、運(yùn)行流暢,獲得了使用方的高度評(píng)價(jià)。
         經(jīng)多年發(fā)展,光電院對(duì)地觀測應(yīng)用科技領(lǐng)域研究,已從集中全部力量,投入“天地一體化遙感技術(shù)系統(tǒng)”總體任務(wù),逐步發(fā)展成為三大學(xué)科領(lǐng)域并行發(fā)展、各有側(cè)重的態(tài)勢(shì),實(shí)現(xiàn)了從框架到學(xué)科方向的快速發(fā)展。對(duì)地觀測部的李偉是助理研究員,2009年從北京理工大學(xué)博士畢業(yè)入職,經(jīng)受重大任務(wù)的磨礪,其不斷成長的青春歲月,代表了光電研究院一批青年科研人員走過的道路。為驗(yàn)證飛行航空影像的幾何畸變性質(zhì),測點(diǎn)前需要根據(jù)航線規(guī)劃,在衛(wèi)星地圖上選擇控制點(diǎn),然后找地面上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)。測點(diǎn)一般都地處荒郊野外,李偉為測點(diǎn)要經(jīng)常打前站,一年中有半年得出差。李偉雖然曾幾次在荒郊迷路,但理想和信念從未為之迷茫。
         天地成一體,寰球共冷熱。2013年4月20日,科技部國家遙感中心會(huì)同高新司,啟動(dòng)了國家空間數(shù)據(jù)獲取與應(yīng)用應(yīng)急協(xié)同體系和數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺(tái)(簡稱蓄水池應(yīng)急平臺(tái)),迅即支持四川雅安的抗震救災(zāi)。光電院作為蓄水池應(yīng)急平臺(tái)系統(tǒng)技術(shù)支撐與服務(wù)單位,不斷協(xié)調(diào)獲取災(zāi)區(qū)遙感數(shù)據(jù),并匯交至蓄水池應(yīng)急平臺(tái),為各部門和地方提供了及時(shí)有效的遙感數(shù)據(jù)支持。僅3天時(shí)間,蓄水池應(yīng)急平臺(tái)緊急響應(yīng),就已匯集了覆蓋重點(diǎn)災(zāi)區(qū)災(zāi)前及災(zāi)后的衛(wèi)星數(shù)據(jù)約80gb、災(zāi)后航空遙感影像約37gb,以超過1000gb的災(zāi)區(qū)遙感數(shù)據(jù),向16個(gè)部委的30余家單位提供了共享服務(wù)。“蓄水池”是個(gè)應(yīng)急平臺(tái),要求其能快速響應(yīng)。光電院作為一個(gè)常備點(diǎn),若是發(fā)生地震等災(zāi)害,全國的相關(guān)數(shù)據(jù)都要匯集到這里進(jìn)行及時(shí)處理,數(shù)據(jù)既可提供領(lǐng)導(dǎo)決策,也給用戶單位分發(fā)。國土資源航空物探遙感中心便是受益單位之一。2013年6月19日,其發(fā)來感謝信稱:“貴單位組織相關(guān)力量將震前、震后各類遙感數(shù)據(jù)匯集于‘蓄水池’中,并多批次及時(shí)向我中心無償提供了高分辨率遙感影像,為我中心開展地質(zhì)災(zāi)害解譯、地質(zhì)災(zāi)害隱患排查提供了強(qiáng)有力數(shù)據(jù)支撐。”如今,光電工程、航空航天、應(yīng)用科技,這鼎立三足,構(gòu)成如今光電院的三大科研體系,“光電集成、天地一體”,形成了結(jié)構(gòu)合理的科研布局。總體有各種各樣:如衛(wèi)星導(dǎo)航、02辦公室、浮空器中心、國家遙感中心總體部等。這些總體性機(jī)構(gòu)動(dòng)一發(fā)牽全身,陸續(xù)落戶于中科院光電院,足以雄辯地證明:光電院的創(chuàng)新實(shí)力不斷增強(qiáng),在國家創(chuàng)新體系中有了良好的口碑,也有了穩(wěn)固的席位。

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