追逐那一束最亮的光

24.04.2015  23:45

     科技创新看吉林系列报道之二

追逐那一束最亮的光

——记中科院长春光机所大功率半导体激光器创新团队

    记者 李双艺

    一个仅30余人的团队,突破了大功率半导体激光器研制的一系列关键技术,首次在国际上实现了瓦级大功率输出激光器,使我国的高功率半导体激光器研制综合实力达到国内领先、国际先进水平,成为具有国际影响力的创新团队。

    这是一群由平均年龄30多岁、年富力强的中青年组成的优秀团队,其中有中科院院士、中科院“百人计划”获得者和“新世纪百千万人才工程”国家级人才计划人选者。30多人的团队,60%拥有博士学历,他们摘下了国家自然科学基金、国家科技进步奖以及国家技术发明奖等诸多“国字号”殊荣。

    这个团队就是中科院长春光机所研究员宁永强领衔的大功率半导体激光器创新团队。近日,这个团队又荣获了科技部创新人才推进计划“国家重点领域创新团队”称号。

    起跑:瞄准国际科技前沿

    宁永强是中科院长春光机所的研究员,主要从事半导体激光领域的研究,是大功率半导体激光器创新团队的负责人。“我们这个团队是在中科院院士王立军领导下发展而形成的。”宁永强向记者介绍,“团队重点开展无铝长寿命大功率激光、大功率垂直腔面发射激光、高光束质量光子晶体激光研究。

    说起激光,大家可能多少有些陌生,但如果说到验钞机、激光打印机、用于信息存储的光盘……你会发现,激光离我们的生活并不遥远。

    激光是一种自然界原本不存在的,因受激而发出的具有方向性好、亮度高、单色性好和相干性好等特性的光。激光是20世纪以来继原子能、计算机、半导体之后人类的又一重大发明,被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。

    自1958年被首次成功制造出以来,制造激光的载体——激光器便受到科学家的广泛关注。随着科技手段的进步,国内外对激光器的研究也逐步从二氧化碳激光器转到半导体激光器。对大功率半导体激光器的研究更成为各国在激光领域研究的重点。

    “我们就是研究如何提高大功率边发射激光器寿命的新途径。”宁永强介绍。

    科技创新成为宁永强创新团队的永恒主题。近年来,宁永强团队瞄准国际科技前沿,面向国家重大战略需求,解决重大科技关键技术问题。为了解决半导体激光技术在实际应用中存在的大功率输出时,光束质量差的国际难题,自主创新,突破了大功率半导体激光合束、集成封装、高效散热及光纤耦合等核心技术,先后自主成功研制了一批代表我国最高水平的高光束质量半导体激光光源及系统,获得了多项国内领先、国际先进的技术成果, (下转第三版)

    追逐那一束最亮的光(上接第一版)填补了多项国内空白,出色完成了多项国防任务,推动了我国大功率半导体激光技术的跨越式发展。

    发力:屡次创造世界纪录

    天道酬勤,宁永强团队经过不懈努力结出了累累硕果,屡次创造世界纪录。他们在基础研究方面,取得了一批具有国际影响力的研究成果,国际首创实现了1.95W单管VCSEL连续输出,与以前传统结构相比光功率提高近百倍,显著拓宽了其应用领域。在国际上首次提研制出92瓦脉冲输出单管激光器,被美国《Semicon Today》以“垂直腔面发射激光器取得92瓦输出记录”为标题给予评价;又被美国《Laser Focus World》杂志评价为:“脉冲峰值功率达92W,一个单管面发射激光器记录”。

    不光是基础研究,宁永强团队在技术应用上也取得突破。在国内率先开展无铝大功率半导体激光器研究,拥有从芯片、激光器单管、线阵、光纤模块到千瓦级焊接机和万瓦级熔覆机等8大系列产品。研制出连续300瓦、850瓦光谱合束半导体光源系统,光束质量与全固态激光器相当,已在实际中应用。

    宁永强高兴地告诉记者,几年来,他们承担了总装备部项目、国防科工局项目、“973”重点计划、“863”重大项目、航天部项目、以及国家自然基金项目等重大科技攻关项目50余项,建成涵盖大功率半导体激光器设计、仿真、制造、检测、装调及环境试验的国际先进水平研究平台,发表学术论文500余篇,获得了国家科技进步奖二等奖和国家技术发明奖二等奖等国家级奖励,获省部级一等奖励4项,授权发明专利50项,也使长春光机所成为国内重要的半导体激光光源及新一代半导体激光装备的研发生产基地。

    这是一个传承有序的老团队,积淀着老科学家20年锲而不舍的努力;这又是一个朝气蓬勃的新团队,一批青年学者勇担重任成为冉冉升起的学术新星。苟日新,日日新,又日新。这个朝气勃发的大功率半导体激光器创新团队,面向国家重大战略需求,正在砥砺前行,站在科技最前沿,不断摘取新的硕果。