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光纤泰斗的高精尖接地气研究

2017-05-09 08:49
来源: 电缆网

超宽带光纤、钕玻璃、高重频飞秒光纤激光器……这些高深莫测的光电子材料与器件名词,是中科院院士姜中宏一生为之探索的目标。

姜中宏,无机非金属材料专家,广东广州人,1930年生。1953年毕业于华南工学院(1988年更名为华南理工大学)化工系。曾先后于中科院长春光机所、中科院上海光机所工作。2001年3月至今,于华南理工大学任双聘院士、兼职教授、博士生导师,华南理工大学材料学院光通信材料研究所创办者。

长期从事光学材料领域研究。先后研制成功三种强激光用钕玻璃材料,分别为:高能激光系统用的硅酸盐钕玻璃高功率激光系统“神光Ⅱ”和“神光Ⅲ”预研装置用的Ⅱ型和Ⅲ型磷酸盐钕玻璃。同时,将光学玻璃转化为生产力,推广到全国,建立起了我国的光学玻璃工业,创下许多个第一。还将高新技术材料应用于国防建设,为国防现代化服务。曾获1985年国家科技进步二等奖、1987年国家科技进步二等奖、1990年国家进步一等奖、2000年上海市科技进步一等奖。

虽然在光学材料的研究中,有着大量晦涩难懂的专业术语,但姜中宏院士却能够用通俗的语言,深入浅出地讲解。他坦言,研究不仅有能上天的“高精尖”,而且还有“接地气”的民生科研。

姜中宏说,对于科技工作者而言,一个看似小小的差距可能都需要几代人的努力。2014年,姜中宏团队的杨中民教授带队完成的“高增益玻璃光纤与单频光纤激光器”获得2014年国家技术发明二等奖,填补了中国在该领域的空白,也为重大民用和军用系统提供了“中国芯”保障。这项技术大大提高了高精度时间频率标准,并应用在负责产生我国标准时间的中科院国家授时中心相关研究中,对卫星导航和火箭发射的计时都起到关键作用,通过光纤传输,时间精度从原来的16万年不差一秒到如今160万年不差一秒。

他坦言,16万年到160万年,普通人看似只有一个“0”的差距,却有近三代光纤科研工作者为之前仆后继。“如今研究这个的,两代人都已经退休,现在是第三代人在研制,当中仅仅是零件如何匹配,就需要四五年才能做出来。”

姜中宏院士介绍,除了能“上天”的高精尖科技,光纤研究也能应用到接地气的民生科研。例如在互联网建设方面,28克光纤的通信量与30吨铜线的通信量相当。

随着电网的光纤化,广东、云南、贵州各地的电缆线都逐渐加有光纤传感材料。光纤的好处还不止如此,2008年的雪灾,令广东北部山区的不少高压电线,被积雪积冰压断倒塌。把光纤加入高压电线后,通过光纤传感,可以测量电线受到的压力或产生的形变,从而计算其负荷,一旦积压冰雪达到风险值,就会提示什么时候应该除冰。

姜中宏还不满足停留于光纤的科研工作,他十分重视从科研到产业的推动,进一步将光纤材料做成零件、元件、器件及仪器,从基础研究,应用研究,再到开发和产业化,实现全链条构建模式。“我们不光只是种小麦,还要将小麦做成面粉,再酿成高粱酒、茅台酒,这样价值就大不一样了。”

如今,单频光纤激光器已经产业化,在将专利技术转让给广东深圳的一家国家高新技术企业生产相关设备后,该企业三年新增销售额逾7000万元。

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