用激光“穿针引线”的航天计量人
——记航天科工二院203 所光学时频传递与测量团队
2022-06-30李盛通讯员吴巍
□本刊记者 李盛 通讯员 吴巍
在航天科工二院203 所,有一支平均年龄只有30 岁的博士团队。他们站在世界科技前沿,在时频计量事业中开展探索性、前瞻性技术攻关;他们朝气蓬勃、笃行致远,在平凡的工作岗位上贡献着自己的光和热。他们就是中国航天科工集团青年创新奖获得者——航天科工203 所光学时频传递与测量团队。
激光时频传递和精密测量在未来国家建设与发展将发挥愈发重要的作用。近年来,团队突破关键核心技术,用激光“穿针引线”取得了不俗成绩,为建成世界一流国防军工计量测试研究所贡献青春力量。
迎难而上在挑战中收获
在一次团队讨论中,203 所张副所长向大家抛出一个大胆的设想,是否有可能将超稳激光与卫星双向时频比对结合以实现超高精度时频传递?针对这一创新想法,在论证阶段,项目团队深入调研、细致完善实施方案,齐心协力完成方案论证材料撰写。论证报告提交节点之前的通宵达旦,大家在办公室全力以赴,虽然身心疲惫,但是有一种精神在支撑,累了就趴在桌子上歇歇,困了就用凉水洗洗脸,喝杯咖啡提提神。经过大家的共同努力,最终顺利完成了论证任务。
作为团队唯一一名女同志,赵博士在飞秒激光时频传递技术研究最艰苦的阶段,日夜思索,愁得直掉头发。“这个项目实在是太难了!”她如是说道,“本来就很清瘦的我,变得更苗条了。面对从来没有做过的课题,细节不知道,指标达不到,只能一点点尝试。”虽说挑战巨大,但赵博士以身作则,从图纸、财务数据,到文档、汇报,按时完成各个时间节点任务,遇到各种问题毫不退缩,为团队中的年轻人树立了标杆。
用实干攻坚克难创未来
2021 年年初,在室外自由空间激光传输试验中,由于阳光会严重影响试验系统调试,团队组长杨主任和成员文哲博士一马当先,从天黑便开始试验,因为只有在漆黑的夜晚,才能看到标定光路所用的可见激光。在那个寒冷的季节里,他们夜以继日地工作,白天处理其他事务,晚上冒着严寒做试验。
“当时正是寒冬腊月,晚上在室外做试验,不一会儿手就冻得生疼。我们就两个人轮换着,坚持不住了就回办公室取取暖。”文哲博士介绍说。在巨大的体力消耗下,身体一向硬朗的杨主任,健康情况亮起了警灯,被送进了医院。杨主任即使在病床上,放心不下的还是试验,依然坚持远程指挥。文哲博士由衷地说道:“杨主任让我看到了博士应有的样子,我真是打心眼里佩服。”
“我们这个团队年轻富有朝气,有浓厚的学术氛围。遇到不懂的技术难题,就不断地查阅各种资料,互相讨论。作为组长的杨主任,当组员遇到难题时候,他总是第一时间帮助解决,跟大家一起应对。在大家心中,杨主任作为团队的领头羊,无论是光学、电学还是机械,样样都是大拿,总是能将复杂问题解决。”文哲博士说,“当遇到瓶颈问题、思路不清晰时,他经常给团队提出指导意见,鼓励大家肯定能搞定。在他的指点下,很快就找到了解决方案。”
创新是不断超越的动力
在采访过程中,团队成员们依然对2021 年的夏秋两季试验的场景记忆犹新。按照系统设计要求,激光光束必须往返传播于相距500 米的两栋高楼楼顶。在这个距离上,厘米级直径的激光光束须要经过室外大气链路汇聚至微米量级直径的光纤纤芯中,并且须要保持长期稳定。实验中风和气温变化也会造成激光光束传播扰动,使激光对准更加困难。团队成员介绍:“这好比在万米高空向地面穿针引线。此前,我们光学试验普遍在超净间进行,从未在室外环境下尝试,团队心里都没底。”
团队中的吴博士和付博士,是两个初出茅庐的小伙子。他们迎难而上,每天时刻关注天气变化,确保实验过程中天气正常平稳。“在实际操作过程中,意想不到的问题层出不穷,任何一个细小的环节都会对试验结果造成显著的影响,”吴博士说道,“比如电梯运行也会对试验产生影响,当电梯启动之时光束就无法对准保持。”团队不断尝试,不断调整,逐步找到问题关键所在,一个个地解决,最终试验获得了成功。
难度最大的是找到红外激光照射的位置,这可是个巧活儿。两位小伙儿每天用对讲机同步实施操作,在远端放置反射镜,通过调整反射镜的角度,大致找到激光光斑的位置。随后,在进行反射镜精准调节时,吴博士与付博士拿着手机,打开视频通话,通过拍摄500 米外的激光光斑位置影像,调节反射镜的角度。由于激光光束传输距离远,微小的反射镜偏转调节都会引起激光光斑的显著横向移动,因此反射镜调节时施加的力道须要精确控制。“我也记不清到底做了多少次试验,不过最终掌握了这个技巧。”付博士介绍道。
谈到试验的艰苦岁月,付博士由衷地说道:“那段日子虽然很辛苦,但是我们接触到了全新的学科领域,学到了很多书本上没有的知识,收获非常大。实验成功的那一刻,我们都高兴地跳了起来,所有的努力没白费。”
“每当看到媒体对我们所自主研发的星载原子钟搭载在北斗导航卫星的报道,那种对前辈打破国外先进技术封锁,实现科技自立自强的‘大国工匠’ 精神的敬佩之情,与身为203 所人的自豪感油然而生,更加坚定了为航天科技努力奋斗的理想。”杨主任说,“核心关键技术必须要掌握在自己手里。我们看准了超稳激光、光频梳、激光时频传递方向,将在这些方向上持续深耕,以‘技术突破始于203 所、发展于203 所、成于203 所’的信念,为建设世界一流计量测试研究所贡献自己的力量。”