“大功率半導(dǎo)體激光器在激光泵浦源、激光加工、激光武器等方面具有廣闊的應(yīng)用前景，已成為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)重要的關(guān)鍵基礎(chǔ)元器件和核心支撐技術(shù)。”中國科學(xué)院院士、長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所（以下簡稱長春光機(jī)所）研究員王立軍對《中國科學(xué)報(bào)》記者說。
今年恰好是大功率半導(dǎo)體激光器團(tuán)隊(duì)20歲生日。1995年王立軍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，以研發(fā)長壽命無鋁大功率半導(dǎo)體激光為起點(diǎn)，以解決國防重大戰(zhàn)略需求為目標(biāo)，同時(shí)面向國家半導(dǎo)體激光器事業(yè)的發(fā)展和國民經(jīng)濟(jì)需求，以需求帶動學(xué)科，推動前沿創(chuàng)新。團(tuán)隊(duì)的力量不斷得到肯定，今年初，該團(tuán)隊(duì)入選科技部2014年重點(diǎn)領(lǐng)域創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)名單。
“榮譽(yù)屬于長春光機(jī)所和我所在的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，榮譽(yù)背后是大家共同的汗水。”王立軍說。
研究方向相輔相成
經(jīng)過20年發(fā)展，這支團(tuán)隊(duì)已由最初的五六人發(fā)展到幾十人，固定職工有37人，還培養(yǎng)著50多名研究生。這支隊(duì)伍建設(shè)出了老中青三層梯隊(duì)：2013年，王立軍當(dāng)選中科院院士，具有高級職稱的13人中，有王立軍一手帶出的“本土”人才，也有從國外留學(xué)歸來的“百人計(jì)劃”專家。“根據(jù)國家需求，確定團(tuán)隊(duì)的重點(diǎn)發(fā)展方向，由研究領(lǐng)域發(fā)展的前瞻性和戰(zhàn)略性，確定團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新性發(fā)展”，是團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)人才、吸引人才、留住人才的法寶。
這支團(tuán)隊(duì)的研究方向是相輔相成的。從半導(dǎo)體激光器的材料生長開始，到芯片的加工和制備，再到后期的激光合束和封裝測試，有著完整的國際先進(jìn)水平的半導(dǎo)體激光研究平臺，“正是因?yàn)橛腥绱肆己玫钠脚_環(huán)境，團(tuán)隊(duì)人才得以有足夠空間發(fā)揮自己的才智。”長春光機(jī)所研究員寧永強(qiáng)說。
這支團(tuán)隊(duì)配合得相當(dāng)嚴(yán)密：整體上，王立軍發(fā)揮院士的學(xué)術(shù)帶頭和方向把握作用，組織規(guī)劃學(xué)科發(fā)展方向和工程化應(yīng)用重大事宜。團(tuán)隊(duì)建設(shè)開放、流動、競爭、擇優(yōu)的環(huán)境，調(diào)動了團(tuán)隊(duì)的積極性，以學(xué)術(shù)水平、成果為核心對成員業(yè)績進(jìn)行考核，建立穩(wěn)定的技術(shù)職稱隊(duì)伍，保障科研工作進(jìn)行。
而在具體工作方面，團(tuán)隊(duì)的科研人員在技術(shù)領(lǐng)域和創(chuàng)新研究兩個(gè)方面進(jìn)行交叉分工，采取相互支持的方式，推動項(xiàng)目順利進(jìn)行。
負(fù)責(zé)技術(shù)領(lǐng)域的人員在前沿創(chuàng)新研究中出謀劃策；負(fù)責(zé)前沿創(chuàng)新研究的隊(duì)員在半導(dǎo)體激光研制領(lǐng)域承擔(dān)技術(shù)支持角色。“在這兩個(gè)方面我們交叉分工、相互支持，共同推動項(xiàng)目的進(jìn)行和學(xué)科發(fā)展。”寧永強(qiáng)說。
全身心默契合作
目前王立軍團(tuán)隊(duì)的研究方向?yàn)榇蠊β拾雽?dǎo)體激光器在激光泵浦源、激光加工、激光武器等方面具有廣闊的應(yīng)用前景，已成為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)重要的關(guān)鍵基礎(chǔ)元器件和核心支撐技術(shù)。
該方向以解決國防重大戰(zhàn)略需求為目標(biāo)，圍繞材料生長和器件理論研究、器件工藝研究、激光合束技術(shù)研究、激光應(yīng)用研究和系統(tǒng)設(shè)備開發(fā)。
在過去的20年中，該團(tuán)隊(duì)屢屢拿出創(chuàng)新成果，有的問鼎國家技術(shù)發(fā)明獎和國家科技進(jìn)步獎，并數(shù)次獲得吉林省科技進(jìn)步獎一等獎。
近年來，他們在國際上首次提出張應(yīng)變寬帶隙勢壘VCSEL新結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)思想，研制出92W脈沖輸出單管激光器，被美國《今日半導(dǎo)體》以“垂直腔面發(fā)射激光器取得92W輸出紀(jì)錄”為標(biāo)題給予高度評價(jià)；又被美國《激光世界焦點(diǎn)》雜志評為“脈沖峰值功率達(dá)92W，一個(gè)單管面發(fā)射激光器紀(jì)錄”。上述開創(chuàng)性工作研制的各種垂直腔面發(fā)射激光（VCSEL）已應(yīng)用于激光泵浦、激光引信、激光測距等領(lǐng)域。
經(jīng)過20年發(fā)展和傳承，這支團(tuán)隊(duì)全身心地默契合作。他們以大功率半導(dǎo)體激光活躍的國際前沿研究為核心吸引了新一代研究人員的加盟；以需求帶學(xué)科，強(qiáng)化前沿創(chuàng)新研究結(jié)果向國防和工業(yè)應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。
“吃苦耐勞、勇于創(chuàng)新，挑戰(zhàn)科技前沿的精神團(tuán)隊(duì)是我們中青兩代人從老一代科學(xué)家那里傳承下來的。”寧永強(qiáng)說。以前，垂直腔面發(fā)射激光器只適用于毫瓦至幾十毫瓦級低功率下運(yùn)作。王立軍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)通過研究和創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了國際性突破，在國際上首次實(shí)現(xiàn)了1.95W單管VCSEL連續(xù)輸出，與之前的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比光功率提高近百倍，顯著拓寬了VCSEL的應(yīng)用領(lǐng)域。
近年來，團(tuán)隊(duì)組織科研人員開展了高溫工作VCSEL研究，陸續(xù)突破InAlGaAs等新材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制備等前沿問題，首次實(shí)現(xiàn)795nm/894nmVCSEL高溫下高效率工作，為發(fā)展以芯片原子鐘為代表的原子傳感系統(tǒng)在導(dǎo)航、海洋探測等領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
激光加工是目前工業(yè)加工領(lǐng)域的前沿技術(shù)，激光加工技術(shù)的水平直接代表了國家的工業(yè)基礎(chǔ)水平。面對振興東北老工業(yè)基地的浪潮，大功率半導(dǎo)體激光器團(tuán)隊(duì)正在這一新的機(jī)遇中發(fā)揮著積極的作用。他們將先進(jìn)的半導(dǎo)體激光器技術(shù)應(yīng)用于裝備制造業(yè)的發(fā)展，并不斷打破國外產(chǎn)品壟斷，同時(shí)提高國內(nèi)激光裝備制造業(yè)水平，對我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。
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