巴林队VS朝鲜队于浩海:跟晶体打交道是一件幸福的事-亚洲杯投注网新闻网

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于浩海:跟晶体打交道是一件幸福的事

发布日期:2019年05月08日 16:29 点击次数:

自然万物绚烂无比,而晶体更是凭借其色泽、性能等优势得到了人们的青睐:俏丽的女子喜爱钻石,清晨叫醒我们的闹钟里有石英晶体;早期望远镜的镜头由水晶磨制而成,飞机上的雷达、威武的装备护甲更是离不开晶体材料。除了这些生活中的常见晶体,还有一些别有特色的晶体,它们的美和用处只有研究者才可以看见、读懂。于浩海教授,便是这样一个终日与晶体材料相伴的科研工作者。他不仅可以解读晶体的美,更能发现其不为人知的一面、并培育出具有特殊功能的晶体,让晶体应用、服务于我们的生产生活。

于浩海,亚洲杯投注网晶体材料研究所教授、博士生导师,国家优秀青年基金获得者,“万人计划”青年拔尖人才,山东省杰出青年基金获得者,德国洪堡学者。日前,在教育部公布的2018年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)的授奖决定中,于浩海教授等完成的“激光自倍频晶体批量化制备技术及其小功率绿光激光器商品化应用”获科技进步(推广类)二等奖。一个春日的午后,笔者走进于浩海教授的工作场所——亚洲杯投注网晶体材料研究所,跟随于浩海教授领略他的晶体材料世界,倾听他科研路上的经历和心得。

十年磨一晶

于浩海的办公室一出门就是实验室,不大的空间里摆满了物理、化学等学科的理论专著。正如于浩海所说,科学研究主要思路来源于基础知识,基础理论是是科学发展的主要源泉。

于浩海的研究方向之一是激光自倍频晶体和器件。据于浩海介绍,这样一种晶体既可以产生激光,又可以实现非线性光学效应(可以使光的频率发生变化),使在同一块晶体即可以产生激光又可以将频率变成原来的一倍。而在激光自倍频晶体问世之前,要实现与它相同的功能则需要两块晶体,一块产生激光,一块实现非线性效应。激光自倍频晶体将两种功能完美地复合到一块,不仅大大提升了晶体稳定性,并且降低了制造与使用成本,使之在市场应用领域具有很大优势。

激光自倍频晶体曾经是一个非常热门的研究方向,但是由于激光与非线性效应两个功能的复合过程过于复杂,2000年以后,国外很多研究者难以找寻该领域的突破口,便逐渐放弃,这一热门方向也渐渐冷却下来。这块“难啃的硬骨头”吸引了于浩海所在的激光与非线性光学晶体课题组,到了2008年,该课题组优选激光自倍频晶体,从理论和实验两方面证明了它是可以被制作出来的。

虽然在理论与实验中取得了历史性突破,但从“可以制作”到“成功制作”仍然有很长的路要走,这一过程的重点便是要找到核心问题进行突破。科学史上有许多历史性的进展都充满着传奇色彩,比如苯结构的发现就是源于德国有机化学家凯库勒的一个梦,在梦里旋转的碳原子像蛇一样咬住了自己的尾巴,梦醒后的凯库勒幡然醒悟,继续整理苯结构的假说,终于提出了苯环结构式。于浩海老师解决他们的关键问题——是否可以在理论上用一种模型预测激光自倍频晶体性能怎么能达到最优化,这整个过程与苯环结构式出现有异曲同工之妙。于浩海先研读了很多国外文献,却没有发现一个适合这种晶体的简单理论预测模型,这让本来信心满满的他有些许沮丧,没有理论模型指导,怎么判断所实现的效果是最优的呢?

一天中午,他与同事去学校南门吃面,他刚刚进店坐下,忽然想到:我们为什么要用前人的理论模型?为什么不能提出新的模型呢?他急急忙忙吃完饭,火速赶到办公室,用了一下午的时间写出了自己的理论模型,并在计算机上证实了这个模型与实验具有良好的结合度。

理论模型的问题得到了解决,接下来的研制工作也仿佛打开了一个突破口。经过不懈努力,激光自倍频晶体器件被成功制作出来。于浩海的模型契合实验看似偶然,实则与他的渊博的知识体系和对问题的执著追求是分不开的,一个新模型的精妙构思并加以严谨求证,为激光自倍频晶体的诞生奠定了基础。对这段经历,他这样感慨:“做科研有时候就是一层窗户纸,只要捅破了,那就是一层薄薄的窗户纸;但是捅不破,就像一层城墙一样厚,看不到对面是什么。”

2012年,于浩海赴法国交流,法国光学协会主席Benoit Boulanger教授在寒暄中问他今日报告的主题,于浩海回答是激光自倍频晶体和器件,Boulanger教授有些惊讶地说:“这个方向不是已经被‘判了死刑’吗?”于浩海自豪地回答:“我们已经把这个晶体的实用器件做出来了,并逐渐引向产业化了。”听到此言,Boulanger教授饶有兴趣地说:“那一会我可要好好听你讲。”讲完这段故事,于浩海笑着表示:“我们这项技术已经处于国际领先地位。”

近几年市场上对激光自倍频晶体供不应求,批量生产的需求迫在眉睫。于浩海的研究项目“激光自倍频晶体批量化制备技术及其小功率绿光激光器商品化应用”便很好地解决了批量化生产和器件制备问题,并在这项技术在生产领域得到了广泛应用,青岛镭视光电科技公司便运用该项技术使激光自倍频晶体和小功率绿光激光器实现量产,2018年仅激光自倍频晶体器件这一项产值就达到1亿,公司生产的小功率绿光激光器占有全国市场份额的40%到50%。这已经是同行业中非常了不起的成就。

“传承”与“坚守”

面对取得的成绩,于浩海谦虚地表示这不完全是他个人的功劳,实际上,用于浩海的话说,激光自倍频晶体的相关研究是亚洲杯投注网的“祖传项目”。早在上世纪80年代,亚洲杯投注网晶体研究所就开始了相关领域的探索,并于2008年获得重要突破,2012年王继扬教授、张怀金教授和邵宗书教授等对激光自倍频晶体和器件的研究成果获得国家发明二等奖。于浩海的“激光自倍频晶体批量化制备技术及其小功率绿光激光器商品化应用”研究,则是在晶体所几位教授的基础上对晶体的批量化生产和产业应用进行着力。

回顾从事晶体研究的十年时光,于浩海有着自己的一番感悟与体会。于浩海说:“当初走上研究激光自倍频晶体的道路,主要是受到三位老师的影响。”他硕士研究生阶段师从邵宗书教授,是邵宗书教授的“关门弟子”,邵宗书教授主要从事晶体材料及其物性研究;博士师从张怀金教授,是他的博士“开山弟子”,张怀金教授从事人工晶体生长和性能研究工作;两位老师的研究方向恰好涵盖了激光自倍频晶体研究的全过程,在此基础上,王继扬教授引导于浩海确立了如今的研究方向,因此,2008年于浩海博士毕业后,开始着手激光自倍频晶体的研究,到研究成型的2018年,已经有十个年头。十年于浩瀚历史只是一瞬,但对一位科研工作者却是不易,期间多少次迷途与挫折,少不了的是于浩海对理想信念的传承与坚守。

他回忆自己在读硕士研究生的时候,因为自己在同门中年龄最小,邵宗书老师对他格外照顾,就像对待自己孩子一样。几乎每个周末他都会来到老师家中,跟老师讨论学术问题,向老师请教,到了饭点就与老师一起用餐,师母为他们准备了可口的饭菜。到了博士阶段,作为张怀金教授的第一位博士生,他的肩上有了更多的责任,需要为以后的学弟学妹做好表率。于浩海说,除了这两位老师,还有一位老师是他需要特别感谢的,那便是王继扬教授。“一直以来,王继扬教授给予着我莫大关怀和帮助。”他回忆道。当初王继扬教授强烈建议他研究激光自倍频方向,是他踏入该研究领域的启蒙者。直到现在,于浩海和这几位老师还经常讨论问题,他们在办公室关起门来讨论时十分忘我,对彼此的观点进行严谨的考证和细致的说明,讨论气氛渐入佳境时外人听起来就好像在吵架,而对于他们来说却是另一种和谐与享受。

在几位授业恩师的影响下,如今的于浩海与他自己的学生们同样保持着教学相长、亦师亦友的关系。“学术问题上该是什么就是什么,但到了专业外,老师和学生就没有什么区别。”他一贯对学生保持着尊重与关爱并行的态度,既在能力范围内为他们提供帮助,又鼓励、支持他们的自主研究与成长。在他看来,一项事业绝非一代之功,只有将学问传承下去,有后人去坚守,才能看到取得研究成果的那一天。

不一样的幸福

当问及他的日常时,于浩海笑着回答说:“我是一个比较枯燥的人,没有什么业余爱好。日常生活就是在晶体所,早上7:30准时到办公室,晚上大概19:30离开,每天有12个小时在办公室,下班时也要带几本书或者几篇文献回家看,也鲜有过双休日。”在外人看来,他除了在办公室就是在实验室,不是看书做实验,就是和学生讨论问题,看似枯燥乏味的生活,他自己却乐在其中。

于浩海坦言:“跟晶体材料打交道确实是一件很枯燥的事情,但它更是一件幸福的事情。”他解释说,因为科学研究是无止境的,永远不会做到头,研究完一个知识点还有下一个在等待,一直有新的东西存在,这种对未知的探索和执着在不断吸引着他。曾经有一个非线性光学的理论问题持续困扰了他两年,直到去年下半年才有了答案。“虽然时间有些长,但是随着问题解决而获得的喜悦是无法言说的。”讲到这里,于浩海的眼中闪着激动的光芒。

不过,于浩海也承认主持课题时会有很大的压力,也会遇到问题。每当遇到难题时,他便会与晶体所的老先生们进行讨论,这些有着丰富经验的老教授既为他们的科研工作把关,又是他们在研究道路上的精神支撑:“有时出差回来很晚,但是不论多晚,哪怕是晚上10点多,都要回晶体所看一看,都是先回晶体所再回家。”在于浩海的心中,晶体研究所就像一个大家庭,这里不仅有他的授业恩师,还有与他并肩的同事和年轻的学子,更有让他感到幸福的科研工作。

于浩海除了做科研还要从事教学工作。他的课题组中有着来自各种学科背景的学生,物理、化学、光学、材料、电子……学科十分丰富,因此他注重因材施教,希望学生既能知识面广,又能深挖研究方向。例如,学物理的学生首先要懂晶体生长,更要精于晶体的物理性能和器件制备;学材料的学生,要懂晶体的物理性能,更要精于材料制备和新材料探索。在教学方式上,他更注重与学生之间的探讨,从来不会对学生说我来教给你什么问题,而是说我们来探讨一下这个问题。他认为:“老师不懂学生也不懂,才是知识的顶端,只有互相探讨才能靠近这个顶端。”在学业之外,他对学生的学术道德和人格塑造也十分重视。于浩海课题组的一位博士研究生告诉记者:“于老师是一个很阳光的人,带动了整个组的氛围,但对待科研的态度却是非常严谨。”于老师曾经告诫他们:学问宁可不做也不能造假,诚信大于一切。

一天十二个小时的时间都被投入到科研与教学当中,于浩海已经成为了同事和学生心中的典范。同办公室的王泽岩教授打趣说:“于老师是一个特别认真特别勤奋的人,我们两个人在一个办公室,他跟我待的时间比他跟他夫人待的时间都长。”也正是这样一个有着执着追求和务实作风的人,才能在晶体研究中发现真知,收获幸福。

亚洲杯投注网晶体研究所著名晶体材料学家、中国科学院院士蒋民华曾赋诗一首:“宝石磨砺始出彩,晶体长大方成材。科学技艺两凝练,育晶育人创品牌。”这是对晶体材料、晶体所的美好愿景,也是对无数科研工作者的期望和称颂。于浩海坚守的这项事业正如这首诗中描绘的那般散发光彩,他在制晶育人的岗位上一直在传承着对“成材”的追求。


【供稿单位:宣传部    作者:魏旭洁 李天一 宋烨    摄影:宋烨         编辑:新闻中心总编室    责任编辑:何元航 谢婷婷  】

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