用激光“穿针引线”的航天计量人

吴巍

近年来，激光时频传递和精密测量在未来国家建设与发展中作用发挥愈发重要。如，在卫星导航定位应用中，时间传递的精度影响着卫星定位导航的精度；如果北斗卫星之间的时频比对精度提升，那么卫星定位导航的精度便可以获得提升。此外，在国际单位制秒定义的修订也有重要的应用价值。当前，世界范围内的守时实验室采用远程时频传递和比对，最终生成综合原子时；未来进入光学守时时代，激光时频传递和精密测量将是不可缺少的重要组成部分。

一、高质量发展必须要科技创新

时间追溯到两年前，在一次团队讨论中，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实现超高精度时频传递？针对这一创新想法，团队当中的每个人都沉默了，不知道如何实现。后来，经过深入调研，项目团队研究出了细致完善的实施方案，并且齐心协力完成方案论证材料撰写。依稀记得论证报告提交节点之前的通宵达旦，大家全天呆在办公室，虽然身心劳累，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。

二、迎难而上，在挑战中收获

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。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榜样。

三、不断创新是不断超越的动力

大家依稀记得2021年的冬春夏秋，共计240余天。按照系统设计要求，激光光束往须返传播于相距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，并且保持长期稳定，这好比在千米距离的高空向地面穿针引线。此外，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，原来光学实验普遍在超净间进行，从未在室外环境下尝试，大家心里都没底。

试验始于冬天，在那个寒冷的季节里，杨主任和文哲博士一马当先，夜以继日地做试验。在室外自由空间激光传输试验中，陽光严重影响实验系统调试，只能就从天黑开始试验，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。在那段难忘的日子里，白天处理各种事务，晚上还要冒着严寒作试验。当时正是寒冬腊月。晚上在室外作试验，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。

在巨大的体力消耗下，身体一向硬朗的杨主任，突然有一天吃饭的时候，豆大的汗珠冒出来，捂着肚子，他的健康亮起了警灯。大家赶忙给他送进了医院，原来是急性阑尾炎，做了手术。工作节奏太强了，大夫让他好好卧床休息，他即使在病床上，放心不下的还是试验，杨主任还远程指挥。文哲博士由衷地说道：杨主任让我看到了清华博士应有的样子，我真是打心眼里佩服。

四、历经无数次试验，终将获得丰硕成果

吴博士和付博士，这两个初出茅庐的小伙子迎难而上，他们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，意想不到问题层出不穷，任何一个细小的环节都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。”小伙子们不断尝试，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。两位小伙儿可是下了功夫，至少练了几百次才找到手感。他们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，在进行反射镜精细调节时，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，不过最终掌握这个技巧，”付博士介绍道。

谈到试验的艰苦岁月，吴博士和付博士由衷地说道：“那段日子虽然很辛苦，但是我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。在实验成功的那一刻，我们都异口同声地喊道：成了！成了！所有的努力没白费。”

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。”

“每当看到央视对我们所自研的星载原子钟搭载在北斗导航卫星的专题报道，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。”杨主任说道 “他始终强调：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，孜孜不倦、笃行致远，为建设世界一流军工计量测试研究所贡献自己的力量。”

（作者单位：航空科工二院203所）