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        黃宏嘉:用光纖書寫歲月

        2021-10-28 20:55:11綜合
        科學(xué)導(dǎo)報 2021年71期
        關(guān)鍵詞:光纖實驗室研究

        1、少年立志 動蕩中堅定科技報國之愿

        1924年8月,黃宏嘉出生于北京的書香世家。曾祖父黃道讓是清末著名的詩人,46歲考中進士,因為不滿朝廷腐敗,只做官兩年便棄之回鄉(xiāng),他在《重登岳麓》七絕古詩中寫下了“西南云氣來衡岳,日夜江聲下洞庭”的傳世絕唱。父親黃右昌則是中國近代著名的法學(xué)家,也是一位著名的詩人。黃宏嘉自幼便被曾祖父、父親身上的光亮籠罩著,他們的報國心愿、故土情懷也在他心中悄悄生了根。

        黃宏嘉從小聰慧刻苦,中學(xué)時文理科成績都十分優(yōu)異。在選擇大學(xué)專業(yè)時,家里人希望他能發(fā)揚家學(xué),繼續(xù)從文。但在風(fēng)云變幻的時代下成長的黃宏嘉因接觸到的新知識感到興奮,認為理工科對自己有更強大的吸引力。于是,他選擇考入國立西南聯(lián)合大學(xué),就讀電機系電訊專業(yè)。

        大學(xué)期間,黃宏嘉不僅專業(yè)知識過硬,業(yè)余時間也喜歡閱讀各國文學(xué)名著,夯實了英語基礎(chǔ)。1948年,他考入美國密西根大學(xué),在電機工程專業(yè)深造,并順利取得工學(xué)碩士學(xué)位。

        在國外留學(xué)的他仍然保持著與國內(nèi)親友的通信。他十分想念曾經(jīng)一同在翠湖畔學(xué)習(xí)、嬉戲的同窗,留戀祖國的一切。

        在得知要成立新中國的消息后,即將繼續(xù)攻讀博士學(xué)位的黃宏嘉便毅然決然地放棄了學(xué)位與優(yōu)厚的待遇,決定即刻返程報效祖國。? ? 1949年10月1日,五星紅旗在天安門城樓上緩緩升起,中華人民共和國誕生。這天晚上,黃宏嘉在香港搭乘運煤火輪,冒著被國民黨軍艦襲擊的危險,通過了臺灣海峽前往天津。

        由于當時通訊不發(fā)達,黃宏嘉回到祖國之后才知道新中國成立的消息。若是當時有比較現(xiàn)代化的通訊設(shè)施,他也許就能夠在現(xiàn)場見證這一偉大歷史時刻。也許就是這個緣故,黃宏嘉把畢生精力都用在了現(xiàn)代信息的傳播手段上——他主要從事微波與光纖研究。

        2、從零到一 國內(nèi)最早的光纖通信系統(tǒng)

        同那個時代所有從海外歸來的愛國知識分子一樣,回國后,黃宏嘉積極投身于工作中。

        二十世紀六十年代,他將自己多年所學(xué)結(jié)合實驗與思考整理、編寫出來,盡己所能填補了學(xué)術(shù)與應(yīng)用的空缺。1964年,黃宏嘉嘔心瀝血的100萬字的《微波原理》由科學(xué)出版社出版,成為我國第一本微波電子學(xué)專著,被國際微波理論研究界評價為一本“為中國人爭氣的書”。

        完成了理論層面的奠基后,他開始著手于應(yīng)用與實踐的探索。此時,他所主攻的光纖通信的應(yīng)用研究在我國仍然處于起步狀態(tài);國際上的相關(guān)研究也不清楚,光纖研究的主流究竟是多模還是單模。

        單模光纖與多模光纖,在纖芯直徑上有著較大的差異。相比之下,單模光纖直徑小,僅有9微米左右,這意味著無論是測量研究還是生產(chǎn)制造,單模光纖都需要更高的精細程度;同時,單模光纖需要激光源,應(yīng)用成本也較高。這對于當時的科研團隊是充滿挑戰(zhàn)的新課題。黃宏嘉深知課題的困難,卻也看中了單模光纖在未來通信發(fā)展中的種種優(yōu)勢,堅定地提出了單模光纖研究的主攻方向。

        1979年,黃宏嘉被調(diào)到上海科學(xué)技術(shù)大學(xué)任副校長后,他立即在大學(xué)內(nèi)創(chuàng)建了波科學(xué)研究實驗室,這是國內(nèi)第一個光纖研究實驗室。

        經(jīng)過兩年的攻關(guān),黃宏嘉與上海石英廠合作研制出我國第一根單模光纖。這種纖芯只有頭發(fā)絲十分之一粗細的單模纖維,能同時傳送上百萬路電話,比曾經(jīng)國內(nèi)制造出的多模光纖能傳送的信息量大幾百倍,比當時市內(nèi)電話使用的同軸電話線大近萬倍。此次單模光纖科研工作是基礎(chǔ)性的和開拓性的,不僅填補了我國在這一重要研究領(lǐng)域的空白,而且以較快的速度趕上國際水平。

        接著,黃宏嘉領(lǐng)導(dǎo)的上??茖W(xué)技術(shù)大學(xué)波科學(xué)研究實驗室與當時分屬電子工業(yè)部和國家機械委員會的傳輸線研究所和上海石英玻璃廠合作,大力開展國家科委“六五”國家科研攻關(guān)項目“單模光纖技術(shù)”的研究。

        這次探索被稱為“單模光纖會戰(zhàn)”。黃嘉宏帶著團隊在實驗室里做研究,一待就是幾個月甚至半年。

        實驗室的條件比較落后,沒有像國外一樣先進的計算機設(shè)備,只有計算器。遇到光纖的折射率、剖面這類比較復(fù)雜的計算,他們只能按著計算器一點點地算。

        為了保證實驗數(shù)據(jù)結(jié)果的準確性,黃宏嘉奔波于上海石英玻璃廠與傳輸線研究所兩個實驗室之間,反復(fù)利用不同實驗室的材料進行對比、檢查。兩個實驗室相距數(shù)十公里,但黃宏嘉風(fēng)雨無阻地堅持了整整三年,直到實驗成功。就算是春節(jié),他也沒有停歇過。

        最終,黃宏嘉團隊完成了一個400兆比特30.7公里的傳輸系統(tǒng),這是國內(nèi)最早的光纖通信系統(tǒng),不僅填補了我國在光纖通信領(lǐng)域中的空白,而且使我國光纖通信技術(shù)的研究進入了世界先進行列。

        3、登高望遠 篤定課題方向,發(fā)揚技術(shù)福音

        二十世紀八九十年代,隨著生活條件的改善,彩電在中國進入了普及階段。同時,計算機也被更廣泛地了解,并越來越多地被投入到人們的工作當中。在多媒體應(yīng)用領(lǐng)域,中國和發(fā)達國家的差距逐漸縮小。

        八十年代末,黃宏嘉將視野逐漸從單模光纖轉(zhuǎn)向了特種光纖。單模光纖主要用于傳輸通信信號,特種光纖是區(qū)別于國際通信標準光纖的、具有特殊性能與用途的光纖,其材料摻雜、結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝、傳輸波長、光學(xué)性能、機械和環(huán)境性能都具有特殊性,不僅可以應(yīng)用于通信及相關(guān)的方面,更能服務(wù)于電力、石油石化、工業(yè)和軍事等領(lǐng)域。

        黃宏嘉打心底里相信,無論是從設(shè)計還是到與各種工藝配合,特種光纖一旦實現(xiàn)生產(chǎn)、普及應(yīng)用,一定會在提升人民生活水平、增強國家綜合實力等方面發(fā)揮重大作用。

        2000年,一位記者問黃宏嘉:正研究的光纖通信與我們每一個人的生活有什么關(guān)系?他說:“說來也很簡單,現(xiàn)在要解決的重要課題之一就是如何把光纖光纜送到你我的家中。那時,我們坐在由光纖送來的電視、電話和計算機等多種信號跟前,才算是真正享受到多媒體給大家?guī)淼母R簟!?/p>

        如今,我們每天都享受著各種媒體設(shè)備帶來的便利,藉由它們,我們能看到、聽到更廣闊而生動的世界。

        雖然黃宏嘉早已碩果累累,但他卻從不曾為個人榮譽所累。他說:“做一個純粹的真正搞科學(xué)的科學(xué)工作者,這是我的目標?!?p>

        黃宏嘉心語

        現(xiàn)在要解決的重要課題之一就是如何把光纖光纜送到你我的家中。那時,我們坐在由光纖送來的電視、電話和計算機等多種信號跟前,才算是真正享受到多媒體給大家?guī)淼母R簟?/p>

        只要家鄉(xiāng)的父老鄉(xiāng)親有需要,我會不遺余力地提供幫助,我愿意同大家一起把家鄉(xiāng)建設(shè)得更美!我所有的專利無償給家鄉(xiāng)使用!

        做人,心里時時刻刻都要有陽光,這樣你看到的東西才會亮堂!

        我一生有兩個地方對我格外重要,一個地方是我家,另一個則是實驗室,但歸結(jié)起來實質(zhì)上又只有一塊,因為它們都叫工作陣地。

        我一輩子所要追求的也許就是一點光。光和熱是緊密連在一起的,有了光才有了熱,有了熱我們才又感受到光的偉大。光和熱就是這樣在相互交叉,相互融合。

        我是一直在努力成為一個實在的、忠實的、老實的,不是虛夸的、虛假的科學(xué)工作者,做一個純粹的真正搞科學(xué)的科學(xué)工作者,這是我的目標。

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