吳巍
近年來,激光時頻傳遞和精密測量在未來國家建設(shè)與發(fā)展中作用發(fā)揮愈發(fā)重要。如,在衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用中,時間傳遞的精度影響著衛(wèi)星定位導(dǎo)航的精度;如果北斗衛(wèi)星之間的時頻比對精度提升,那么衛(wèi)星定位導(dǎo)航的精度便可以獲得提升。此外,在國際單位制秒定義的修訂也有重要的應(yīng)用價值。當(dāng)前,世界范圍內(nèi)的守時實驗室采用遠程時頻傳遞和比對,最終生成綜合原子時;未來進入光學(xué)守時時代,激光時頻傳遞和精密測量將是不可缺少的重要組成部分。
一、高質(zhì)量發(fā)展必須要科技創(chuàng)新
時間追溯到兩年前,在一次團隊討論中,大家拋出一個大膽的設(shè)想,是否有可能將超穩(wěn)激光與衛(wèi)星雙向時頻比對結(jié)合實現(xiàn)超高精度時頻傳遞?針對這一創(chuàng)新想法,團隊當(dāng)中的每個人都沉默了,不知道如何實現(xiàn)。后來,經(jīng)過深入調(diào)研,項目團隊研究出了細致完善的實施方案,并且齊心協(xié)力完成方案論證材料撰寫。依稀記得論證報告提交節(jié)點之前的通宵達旦,大家全天呆在辦公室,雖然身心勞累,但是有一種精神在支撐,累了就趴在桌子上歇歇,困了就用涼水洗洗臉,喝杯咖啡提提神。經(jīng)過大家的共同努力,最終順利完成了論證任務(wù)。
二、迎難而上,在挑戰(zhàn)中收獲
作為團隊唯一一名女同志,趙博士在飛秒激光時頻傳遞技術(shù)研究最艱苦的階段,日夜思索,愁得直掉頭發(fā)?!斑@個項目實在是太難了!”她如是說道,“本來就很清瘦的我,變得更苗條了。從來沒有做過的課題,細節(jié)不知道,指標(biāo)達不到,只能一點點嘗試?!彪m說挑戰(zhàn)巨大,但趙博士以身作則,從圖紙、財務(wù)數(shù)據(jù),到文檔、匯報,按時完成各個時間節(jié)點任務(wù),遇到各種問題毫不退縮,為團隊中的年輕人樹立了榜樣。
三、不斷創(chuàng)新是不斷超越的動力
大家依稀記得2021年的冬春夏秋,共計240余天。按照系統(tǒng)設(shè)計要求,激光光束往須返傳播于相距500米的兩棟高樓樓頂。在這個距離上,厘米級直徑的激光光束須經(jīng)過室外大氣鏈路匯聚至微米量級直徑的光纖纖芯中,并且保持長期穩(wěn)定,這好比在千米距離的高空向地面穿針引線。此外,風(fēng)和氣溫變化也會造成激光光束傳播擾動,使激光對準(zhǔn)更加困難,原來光學(xué)實驗普遍在超凈間進行,從未在室外環(huán)境下嘗試,大家心里都沒底。
試驗始于冬天,在那個寒冷的季節(jié)里,楊主任和文哲博士一馬當(dāng)先,夜以繼日地做試驗。在室外自由空間激光傳輸試驗中,陽光嚴(yán)重影響實驗系統(tǒng)調(diào)試,只能就從天黑開始試驗,因為只有在漆黑的夜晚,才能看到標(biāo)定光路所用的可見激光。在那段難忘的日子里,白天處理各種事務(wù),晚上還要冒著嚴(yán)寒作試驗。當(dāng)時正是寒冬臘月。晚上在室外作試驗,不一會兒手就凍得生疼,我們就兩個人輪換著,堅持不住了就回辦公室取取暖。
在巨大的體力消耗下,身體一向硬朗的楊主任,突然有一天吃飯的時候,豆大的汗珠冒出來,捂著肚子,他的健康亮起了警燈。大家趕忙給他送進了醫(yī)院,原來是急性闌尾炎,做了手術(shù)。工作節(jié)奏太強了,大夫讓他好好臥床休息,他即使在病床上,放心不下的還是試驗,楊主任還遠程指揮。文哲博士由衷地說道:楊主任讓我看到了清華博士應(yīng)有的樣子,我真是打心眼里佩服。
四、歷經(jīng)無數(shù)次試驗,終將獲得豐碩成果
吳博士和付博士,這兩個初出茅廬的小伙子迎難而上,他們每天時刻關(guān)注天氣變化,確保實驗過程中天氣正常平穩(wěn)。“在實際操作過程中,意想不到問題層出不窮,任何一個細小的環(huán)節(jié)都對試驗結(jié)果造成顯著的影響,”吳博士說道,“比如電梯運行也會對試驗產(chǎn)生影響,當(dāng)電梯啟動之時光束就無法對準(zhǔn)保持?!毙』镒觽儾粩鄧L試,不斷調(diào)整,逐步找到問題關(guān)鍵所在,一個個地解決,最終試驗獲得了成功。
難度最大的是找到紅外激光照射的位置,這可是個巧活兒。兩位小伙兒可是下了功夫,至少練了幾百次才找到手感。他們每天用對講機同步實施操作,在遠端放置反射鏡,通過調(diào)整反射鏡的角度,大致找到激光光斑的位置。隨后,在進行反射鏡精細調(diào)節(jié)時,吳博士與付博士拿著手機,打開視頻通話,通過拍攝500米外的激光光斑位置影像,調(diào)節(jié)反射鏡的角度。由于激光光束傳輸距離遠,微小的反射鏡偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)都會引起激光光斑的顯著橫向移動,因此反射鏡調(diào)節(jié)時施加的力道須要精確控制?!拔乙灿洸磺宓降鬃隽硕嗌俅卧囼?,不過最終掌握這個技巧,”付博士介紹道。
談到試驗的艱苦歲月,吳博士和付博士由衷地說道:“那段日子雖然很辛苦,但是我接觸到了全新的學(xué)科領(lǐng)域,學(xué)到了很多書本上沒有的知識,收獲非常大。在實驗成功的那一刻,我們都異口同聲地喊道:成了!成了!所有的努力沒白費?!?/p>
這個團隊年輕富有朝氣,有濃厚的學(xué)術(shù)氛圍。遇到不懂的技術(shù)難題,就不斷地查閱各種資料,互相討論。作為組長的楊主任,當(dāng)組員遇到難題時候,他總是第一時間幫助解決,跟大家一起應(yīng)對。在大家心中,楊主任作為團隊的領(lǐng)頭羊,無論是光學(xué)、電學(xué)還是機械,樣樣都是大拿,總是能將復(fù)雜問題解決。文哲博士說:“當(dāng)遇到瓶頸問題、思路不清晰時,他經(jīng)常給團隊提出指導(dǎo)意見,鼓勵大家肯定能搞定。在他的指點下,很快就找到了解決方案?!?/p>
“每當(dāng)看到央視對我們所自研的星載原子鐘搭載在北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的專題報道,那種對前輩打破國外先進技術(shù)封鎖,實現(xiàn)科技自立自強的“大國工匠”精神的敬佩之情,與身為203人的自豪感油然而生,更加堅定了為航天科技努力奮斗的理想?!睏钪魅握f道 “他始終強調(diào):核心關(guān)鍵技術(shù)必須要掌握在自己手里。我們看準(zhǔn)了超穩(wěn)激光、光頻梳、激光時頻傳遞方向,將在這些方向上持續(xù)深耕,以‘技術(shù)突破始于203所、發(fā)展于203所、成于203所’的信念,孜孜不倦、篤行致遠,為建設(shè)世界一流軍工計量測試研究所貢獻自己的力量?!?/p>
(作者單位:航空科工二院203所)