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中国成功研制高功率全固态激光器 冲破国际禁运

热度58票  浏览26次 【共0条评论】【我要评论 时间:2013年3月18日 16:13

原文配图:美国“百夫长”激光炮就是将数个8千瓦级工业激光器并联。

  工欲善其事,必先利其器。

  激光就是先进制造领域的一把利器,对一个国家的先进制造业发展有着至关重要的作用,而先进制造业的水平,体现着综合国力的强弱。

  29岁就成为中国科学院半导体所最年轻的研究员,他最感谢的是他的导师、中国工程院院士许祖彦,导师不仅教给他扎实的基础知识,同时也教会他如何做人。

  跨越鸿沟,就是一个全新的自己

  2005年,博士毕业后来到半导体所科技处工作刚刚一年的林学春接到了一项艰巨的任务——筹建全固态光源实验室。

  从无到有,往往要付出常人难以想象的努力。创建初期,林学春白天被科技处各种事务性工作填得满满当当,研究只能放在晚上做。大功率激光器实验危险性很强,水、电、光都集中到一个很小的区域,稍不留神,水溅出来会有灾难性的后果,看不见的激光射出来会把钢板烧个窟窿。而那时,实验室里只有林学春一个人在同时面对这些可能发生的危险。

  危险,林学春不怕,但让他苦恼的是,如何才能得到理想的实验结果。很长一段时间内,他觉得自己离成功很远,想到研究所为实验室投入的那么多经费可能要付诸东流,他不免心急如焚。

  一个能取得成功的人总是一个善于调节自己情绪的人。很快,他就豁然开朗了,要作出成绩必须先平静下来,有无所畏惧的决心和勇气。他把激光器部件一个个拆开,反复对比每一个参数,认真设计每一个步骤,经常在不知不觉中,发现窗外天已大亮。

  尽管很累,但是他说,要感谢那段时间,因为在每天的坚持中,他不光看到了自己的进步,还锻炼了自己的意志,“现在我无论碰到什么困难都不怕,跟过去遇到的困难比起来小多了”。

  跨越了鸿沟,成果接踵而至。实验室相继突破3kW、4kW、6kW和8kW激光输出,缩短了与国际上该领域的差距。2008年,以林学春作为项目负责人承担的“863”重点项目“高功率5千瓦全固态激光器”的课题“高功率全固态激光器研究”通过了科技部专家组严格评估,这是我国首次研制成功的满足工业需求的5千瓦级全固态激光器,并具有完全自主知识产权。这项成果对打破国际禁运、实现激光先进制造装备工程化具有重要意义。

  进军“激光革命”

  人类的文明史就是一部人类利用光的历史,激光则是迄今为止“最亮的光”,“激光革命”在改变着世界。让自己所制造的激光器服务于社会,在这场“革命”中取得一点小小的成绩,是林学春最大的心愿。

  近年来,为加快科技成果转化,林学春及其科研团队以“工业应用需求”为导向,研制出一系列工业化高稳定性、高可靠性激光器及其装备,广泛应用于激光焊接、表面处理、精细加工和激光医疗等领域并取得了显著的成效。

  他们研制的高稳定性全固态激光器被中国计量院作为标准光源,对国内的功率计进行标定。他们还开发出国内领先的1000W准连续(90ns)全固态激光器,用于船舶的除漆除锈等行业,目前应用于新加坡IDI激光有限公司。

  林学春及其科研团队研发出的全固态高能量脉冲(12J/脉冲)激光器可以对金属表面进行毛化,使载货重轨能在雨雪等恶劣天气下正常行驶,技术将有望应用到高速铁路上,这将大大提高我国高铁在恶劣天气中的运营能力。

  林学春团队研制出的工业用1~5kW高性能系列化全固态激光器于2010年成功与江苏省丹阳市天坤集团签订成果转化协议,直接为研究所带来了2000万元的现金收益。这项技术将广泛应用于汽车、船舶、航空、铁路等对国民经济起举足轻重作用的材料加工领域,对尽快扭转我国在先进制造领域关键成套装备基本依靠进口的局面,提高技术创新能力具有重要意义。

  尽管如此,年轻的林学春一贯地谦逊:“我们只是在老一辈科学家引领下做了一些可供借鉴的工作而已,将来还有很多事情等着我们去做。”对于卓有成绩的青年科学家来说,这是难能可贵的。

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