高然：追“光”之旅

宋 洁

高然

如果要问对人类日常生活影响最大的科技是什么？答案毫无疑问是互联网。我们在手机上按下发送键，几百万里之外的人就能收到信息，这中间的“沟通桥梁”就是光纤通信。随着大数据、5G的广泛应用，光纤扮演的角色也越来越重要。面向国家重大需求和社会经济发展的需要，北京理工大学副教授高然正在开展光纤通信与光纤传感方面的研究，他期待在未来能贡献属于自己的一份力量。

新技术

光纤通信技术作为20世纪人类社会最伟大的科技成就之一，是人类迈向信息化时代不可替代的重要基石。“光通信是现在非常前沿的学科，它的传播速度会更快，频率更高，它能承载更多的信息，相比传统技术，非常适合在信息传输感知领域进行应用和研究。”高然向记者解释道。

“我们都知道无人机在城市上空是禁飞的，那么怎么来探测它呢？”传统的声传感方法灵敏度比较低，无法准确进行探测。高然想到光学传感是已知的最灵敏的探测方法之一，可以把声传感与光纤传感结合，以此对无人机进行探测、识别和定位。这个方法在学术上被称为“光纤声传感技术”，从目前高然所做的实验中获得的数据表明，光纤声传感技术在灵敏度上至少提升了3～6倍，抗干扰能力提高了5～6倍。

除了面对威胁空域安全的“低小慢”无人机外，高然还针对威胁发电设备安全的鼓风机轴承异常噪声，威胁环境安全的水域致癌物质进行了相关的研究，他提出了微加工技术改变光纤结构的学术研究思路，通过光纤结构的改变调控光纤尺度、光束相位、光场分布等参数，由此提升光纤传感器在微型化、抗干扰、高灵敏方面的性能。

好成果的背后是辛苦的付出，对高然来说，如何解决困难占据了科研活动中最多的时间。“刚开始做探测无人机的时候，从最开始的探测不到，到最后探测成功，我们花了整整两年的时间。”至今高然还记得组员们在7月中旬的酷暑和12月下旬的严寒外出探测无人机时的艰辛。高然知道，科研注定不是一条特别平坦的道路，这是所有研究中必须要经历的过程，只有坚持下来不放弃，才能看到成功的曙光。

追逐光

高然的科研生涯开始于十年前。彼时，他刚刚考上北京理工大学电子科学与技术专业的博士，一只脚踏进了光纤传感和光纤通信的研究领域。面对一无所知的全新研究领域，高然得到了导师江毅手把手的教导，从选题到论文再到独立做研究，导师的亲切耐心给他留下了极为深刻的印象。他清楚地记得自己的第一篇论文被改了15次，老师非常耐心地手写批语，每一处批语都向高然解释为什么要做这样的修改。

现如今，高然已经是可以独当一面的研究者。面对日新月异的光纤领域，一方面，他希望将光学与材料、物理学、机械等学科进行交叉融合，产生新奇的科研现象，做国际前沿的研究，解决光纤传感或者光纤通信领域无法解决的问题，突破现有技术的瓶颈；另一方面，高然希望能够面向国家的需求和经济社会的发展，进行产业化的实践和应用，“比如说我们之前做的探测无人机噪声，如果可以将光纤声传感技术应用到实际的光纤通信网络中，那是一件非常让人高兴的事情”。

高然的追“光”之旅还远未结束，他将继续捕捉光纤的力量，站在时代的风口上，竭尽全力去改变这个世界。