中國(guó)激光雜志社成立15周年系列故事:
中國(guó)激光雜志社是我的老朋友,由《中國(guó)激光》起,幾十年支持了我的研究,很高興借此機(jī)會(huì)做一回顧。
文/清華大學(xué) 張書練
往事四十二年
搞研究,離不開四方面:思想,經(jīng)費(fèi),研究,雜志。雜志是傳播我們研究成果的最主要通道,也是學(xué)習(xí)他人,積累知識(shí),激發(fā)靈感的源泉。這幾年拷問(wèn)“四唯”,反對(duì)唯論文、唯職稱、唯學(xué)歷、唯獎(jiǎng)項(xiàng)?!拔ā碑?dāng)然是不好的,“唯”會(huì)導(dǎo)致粗制濫造,形成湊數(shù),造假的風(fēng)氣,但發(fā)表成果是科學(xué)家的社會(huì)責(zé)任。有了湯斯和肖洛的論文,才有了梅曼的紅寶石激光器和賈范的氦氖激光器。
我與中國(guó)激光雜志社的合作始于四十二年前,我的第一篇文章就是在《中國(guó)激光》(1982, 9(4): 247)上發(fā)表的。那是我的碩士課題的一部分工作,題目是《熱膨脹法測(cè)量He-Ne增益管正柱區(qū)的氣體溫度》(點(diǎn)擊題目查看論文)。當(dāng)時(shí),發(fā)表論文不是熱門的事,可有可無(wú)。但我卻看重發(fā)表,研究的目的是把未知變已知,研究而不發(fā)表,研究的目的在哪里?稿子寫好了,投哪家刊物呢?我選擇了《中國(guó)激光》,當(dāng)時(shí),我自認(rèn)為是一流的工作,需要在一流雜志上發(fā)表。稿子投出去了,很興奮,但心情惴惴,能被《中國(guó)激光》看中嗎?當(dāng)我接到修改通知時(shí),鞋子落地,至今我還能想起當(dāng)年的心情。在蘇州交流會(huì)上,高伯龍教授看到這篇論文,很是稱贊,他是一個(gè)強(qiáng)調(diào)研究為用的人。
回顧起來(lái),《中國(guó)激光》接收我的第一篇論文發(fā)表,是給我明了路,壯了膽,增強(qiáng)了自信。
之后,我根據(jù)研究生階段對(duì)環(huán)形激光的了解,想到環(huán)形激光不僅可以作為陀螺,如改變激光諧振腔的結(jié)構(gòu)也能測(cè)量弱磁場(chǎng),這成為幾個(gè)博士生和本科生的課題。于是,有了《光學(xué)學(xué)報(bào)》1986, 6(6): 543 和1988, 8(12): 1133的文章。這方面的思想和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,我至今念念,等待磁光玻璃材料法拉第系數(shù)(Faraday coefficient)的提高(或?qū)鈸p耗的減?。?。只要鋱玻璃的光吸收減小一半,環(huán)形激光測(cè)量磁場(chǎng)就能實(shí)際應(yīng)用。期待我本人和我們的雜志《光學(xué)學(xué)報(bào)》有好運(yùn),今后某時(shí),有人重啟這一研究??茖W(xué)歷史本來(lái)如此,蓋伯的全息照相發(fā)表40年后才獲得應(yīng)用,邁克耳孫干涉儀在激光問(wèn)世后才廣泛應(yīng)用,我們?yōu)槭裁床荒芷诖兀?/span>
期許中,還得開新路,我把研究從“環(huán)形”激光轉(zhuǎn)為“線形”激光,把環(huán)形激光利用激光諧振腔內(nèi)各向異性元件的思路,在線性激光器內(nèi)引入晶體元件,開始了三十多年的研究歷程。三十多年里,研究了十幾種儀器,特別之處就是“激光器就是儀器,儀器就是激光器”。
時(shí)逢改革開放興起,在國(guó)外雜志上發(fā)表論文漸成主要目標(biāo),上SCI成為潮流。我的團(tuán)隊(duì)在國(guó)外刊物上發(fā)表了兩百計(jì)的SCI論文,還受OPN(Optics and photonics News)邀請(qǐng)發(fā)表了News。但是,凡是我的課題組的重要進(jìn)展,一定要在國(guó)內(nèi)刊物上,特別是《光學(xué)學(xué)報(bào)》《中國(guó)激光》《激光與光電子進(jìn)展》發(fā)表。
氦氖激光器是成熟激光器。在先進(jìn)制造的高精密測(cè)量領(lǐng)域,特別是光刻機(jī)發(fā)展和機(jī)床檢定等領(lǐng)域,氦氖激光器具有不可替代性。我希望氦氖激光器能輸出比塞曼效應(yīng)激光器更大的頻率差,更高的功率。研究過(guò)程中,我們觀察到未見報(bào)道的深層現(xiàn)象,這是沒有預(yù)料到的,真是碰上了運(yùn)氣。這些現(xiàn)象在《中國(guó)激光》《光學(xué)學(xué)報(bào)》上發(fā)表了5篇文章,報(bào)道了雙折射和旋光性共同作用決定的激光頻率分裂大小和偏振方向,組合起來(lái)較為全面的揭示了激光器頻率分裂的畸變,偏振面旋轉(zhuǎn)和模競(jìng)爭(zhēng)的規(guī)律。相關(guān)的5篇文章是:《光學(xué)學(xué)報(bào)》1995, 15(5): 548;《中國(guó)激光》1995, 22(1): 40;《光學(xué)學(xué)報(bào)》1996, 16(1): 32;《光學(xué)學(xué)報(bào)》1996, 6(6): 716;《光學(xué)學(xué)報(bào)》2001, 28(6): 509。我們團(tuán)隊(duì)另一個(gè)方向是研究激光器的回饋。發(fā)表了較多論文,而在這一領(lǐng)域的開場(chǎng)篇就是在光學(xué)學(xué)報(bào)2004, 24(3): 418上發(fā)表的。審稿人給了很高的評(píng)價(jià)。今天回頭看,這一開場(chǎng),鼓舞了我也鼓舞了我的研究生們。之后,成果出的很快,我課題組持續(xù)地研究,引領(lǐng)了激光回饋的發(fā)展。
鼓勵(lì)我的長(zhǎng)文,助推科學(xué)研究
作為在激光和精密測(cè)量交叉技術(shù)的研究者,我很榮幸,四次被《激光與光電子學(xué)進(jìn)展》《光學(xué)學(xué)報(bào)》邀請(qǐng),綜述我的課題組研究成果,撰寫發(fā)展規(guī)劃。編輯部放開讓我寫,“不嫌長(zhǎng)”,“不收費(fèi)”。這樣的待遇,推動(dòng)我前行。
2007年初,《激光與光電子學(xué)進(jìn)展》邀請(qǐng)我為“國(guó)家中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃”專欄寫一篇稿子,建議題目是“正交偏振激光器發(fā)展”。因?yàn)楫?dāng)時(shí)我已經(jīng)接受OPN《Optics and photonics News》同樣內(nèi)容的約稿,我建議以“激光回饋技術(shù)發(fā)展”為題寫一篇,并且我對(duì)編輯保證:高度和豐富程度不亞于“正交偏振激光器”。審稿很認(rèn)真,終審提了4條共500字的意見,如:激光回饋看起來(lái)是“壞事”變成好事,要補(bǔ)充一些這個(gè)現(xiàn)象的規(guī)律性內(nèi)容,并啟發(fā)我以激光散斑壞事變好事為例。又如:激光回饋現(xiàn)在做了什么,將來(lái)能做什么?等等。我一一做了修改,自然改進(jìn)不少。
2004年,我們連續(xù)在《自然科學(xué)進(jìn)展》連發(fā)三篇文章,介紹正交偏振激光“器件”“現(xiàn)象”和“應(yīng)用”。過(guò)了七年,到2011年,利用激光器正交偏振和激光腔調(diào)諧現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)了“激光器納米測(cè)尺”等基于激光器正交偏振的儀器,“激光器就是儀器,儀器就是激光器自身”。我認(rèn)為我們?nèi)嬲莆樟思す饽7至?,模正交性,模的?jìng)爭(zhēng)過(guò)程以及怎樣應(yīng)用它們創(chuàng)造出新原理的儀器,有必要全面向?qū)W術(shù)界介紹這一工作,回答深入思考的學(xué)者們的疑問(wèn)。于是,我到上海面見了中國(guó)激光雜志社楊蕾老師,探問(wèn)能不能發(fā)表較長(zhǎng)的總結(jié)性的文章。楊老師和編輯部的幾位老師和我交談了許久。我們交談得很高興。楊蕾老師說(shuō)文章多長(zhǎng)都行,不收版面費(fèi)。這就是2011年《激光與光電子學(xué)進(jìn)展》的長(zhǎng)17頁(yè)的文章《正交偏振雙縱模激光器腔調(diào)諧物理效應(yīng)》。
趙建林教授是我的老朋友,他多次作為國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室評(píng)估負(fù)責(zé)人之一評(píng)估我們實(shí)驗(yàn)室(精密測(cè)試技術(shù)及儀器國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室),面對(duì)面嚴(yán)肅向我提問(wèn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的各種問(wèn)題,相當(dāng)鐵面。2022年中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)(廣州)開會(huì)期間,老朋友見面聊天。他話題一轉(zhuǎn),邀我為《光學(xué)學(xué)報(bào)》寫一篇文章。這就是《光學(xué)學(xué)報(bào)》2023, 43(1): 0114004的特約,亮點(diǎn)文章。
初審意見,要我增加雙折射雙頻激光器不能產(chǎn)生小于40 MHz頻率差的理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),我補(bǔ)充了這部分內(nèi)容,這的確是研究的一個(gè)亮點(diǎn),國(guó)外的學(xué)者也問(wèn)過(guò)這一問(wèn)題。終審時(shí),趙建林老師做了多處修改。發(fā)表的題目是《雙折射雙頻激光器及干涉儀的關(guān)鍵和全鏈條技術(shù)》。在此,有必要解釋為什么“全鏈條”。1985年,我僅是想出方法,讓激光器輸出比塞曼激光器頻率差大的激光振蕩,使雙頻激光干涉儀有更大的測(cè)量速度和功率。但方法需要落實(shí)在激光器內(nèi),而國(guó)內(nèi)僅生產(chǎn)吹制式的氦氖激光器,性能指標(biāo)趕不上國(guó)外的組裝式激光器,卡脖子了,只能自己研發(fā)。有了自產(chǎn)的組裝式激光器后,在激光腔內(nèi)置入已成功的由雙折射產(chǎn)生雙頻的技術(shù),即完成雙折射雙頻激光器。有了激光器,還得研發(fā)干涉儀,最終才能知道效果……于是,形成了一個(gè)技術(shù)鏈條。酸甜苦辣,才懂了技術(shù)落到實(shí)處的艱難。發(fā)明創(chuàng)新難,但落到實(shí)用處也路阻且長(zhǎng)。
2023年在《激光與光電子學(xué)進(jìn)展》上發(fā)表《微片激光準(zhǔn)共路-調(diào)頻回饋干涉儀關(guān)鍵技術(shù)研究》(2023, 60(3):0312007),總結(jié)了一個(gè)博士研究生從2002開始?xì)v經(jīng)11年約十幾位博士,碩士和工程師的研究成果。我相信,這一成果會(huì)有廣泛應(yīng)用。或許,這一文章初審,可能累壞了審稿專家。他們對(duì)照邁克爾遜干涉儀提出了修改意見。專家的提問(wèn)讓我看到了文章的表述缺陷,主要是沒有為讀者考慮,為讀者做好鋪墊。特別是,“微片激光器調(diào)頻回饋干涉儀”較為偏僻冷門,要想讀者理解,需要把背景說(shuō)透徹。我按審稿專家的思路做了修改。
與光電匯的互動(dòng)
第一次,我對(duì)一位學(xué)者在光電匯上的介紹激光特性提了些看法,于是結(jié)交了光電匯。光電匯要我寫一個(gè)“3分鐘了解……”的稿子。我寫了一篇,嫌我寫得不夠通俗,我又舍不得砍,于是改了題目,有了發(fā)表的“3分鐘了解激光干涉儀——最精密的尺子”(2021-07-07)。
2023年1月30日接到光電匯通知,我牽頭研發(fā)投產(chǎn)的“雙折射雙頻激光干涉儀的關(guān)鍵和全鏈條技術(shù)”入選“中國(guó)2022中國(guó)十大光學(xué)產(chǎn)業(yè)技術(shù)”。這是我成果中落到實(shí)處,應(yīng)用成氣候的一個(gè)。
從我在《中國(guó)激光》發(fā)表第一篇文章開始,已經(jīng)過(guò)去了42年,讀雜志、寫文章都離不開我們的雜志。感謝中國(guó)激光雜志社一路陪伴和支持,使我、我的同事、我的學(xué)生們的研究結(jié)果傳向四方。希望我們的工作經(jīng)得住時(shí)間考驗(yàn),能“功在當(dāng)代利在千秋”否?
以上文章轉(zhuǎn)載自:傳承辟新的 中國(guó)激光雜志社
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