馬曉燠:為國追光,就是追逐未來
【奮斗著正青春·一線故事】
光明日報記者 張國圣
重慶蓮芯光電技術研究院有限公司的辦公樓里,有一臺朝向遠方山脊和天空的200毫米口徑自適應光電望遠鏡。公司創(chuàng)始人馬曉燠最喜歡的“待客之道”,就是與來訪者一起用這臺望遠鏡“追光”:它能穿透層層云霧,讓幾公里外的目標“纖毫畢現”。
2002年高中畢業(yè)考入電子科技大學光電專業(yè),2006年本科畢業(yè)被保送到中科院光電所碩博連讀。2008年,我國啟動“極大規(guī)模集成電路制造裝備與成套工藝專項”,光刻機是其中的重要研究內容之一。正在讀博的馬曉燠,承擔了光刻機鏡頭檢測設備的技術攻關任務,這是一些國家“嚴防死守”的重點領域。
“別人不給,我們就自己做出來!”要達到光學檢測的極限精度,必須對系統(tǒng)整體的誤差進行詳細建模,馬曉燠買了一臺高性能筆記本電腦,每到一個地方,第一件事就是啟動仿真程序,“連睡覺都要聽著電腦運行的嗡嗡聲才踏實”。
很快,仿真遇到了困難。傳統(tǒng)的檢測設備都是基于均勻光的理論基礎,而光刻機鏡頭入射光是不均勻的。這意味著傳統(tǒng)檢測方案中的整個理論體系,都要推翻重來!馬曉燠從早到晚把自己關在圖書館,終于在兩個月后推導出了非均勻光條件下的檢測算法。新算法配合全系統(tǒng)仿真的設計方案,能將檢測精度降低到1納米以內。
2010年,我國口徑最大的光電望遠鏡立項,博士尚未畢業(yè)的馬曉燠應邀負責其中“天體穩(wěn)像系統(tǒng)”的研發(fā)。
當時我國的天體穩(wěn)像技術落后發(fā)達國家整整一代,主要原因是缺少光子相機這一關鍵設備。“作為光信號探測能力物理極限的光子相機,一直是各國研究和競爭的焦點?!瘪R曉燠希望能夠直接引進設備,推動這一領域的國際合作。毫無懸念,他又一次吃了“閉門羹”。
別無選擇,只能通過自主創(chuàng)新掌握核心技術,“將不可能變成可能”。但是,談何容易?光子相機的研發(fā),是一個非常復雜的系統(tǒng)工程,可行性研究就花了整整一年時間。馬曉燠帶領平均年齡不到30歲的研發(fā)團隊,走訪20多個省市,仿真數據裝滿了10多個硬盤。僅僅是對單光子脈沖的有效捕獲和甄別,就對比試用了100多種方法。
項目通過論證后,馬曉燠帶領團隊迅速進入“實驗室—外場”兩點一線工作模式:先在實驗室研究光子相機的物理機理并準備試驗樣機,然后飛到外場做實驗,采集到數據后再回實驗室迭代。
為了躲避光污染,外場通常建在無人居住的高原。這些地方普遍嚴重缺氧,每次最多只能連續(xù)工作15天,做實驗必須爭分奪秒。辛苦終于得到了回報。2016年,我國具有自主知識產權的光子相機研發(fā)成功。有了這一關鍵設備,第二代“天體穩(wěn)像系統(tǒng)”也很快實驗成功。以前看不到的、成像模糊的天體,開始清清楚楚地展現在中國天文學家面前。
2018年,35歲的馬曉燠成為中科院光電所研究員和博士生導師。面對國外一些知名大學和機構的“高薪誠聘”,他毅然選擇與光電所聯合在重慶成立“蓮芯光電”。這是光電所的第一個產業(yè)化公司,4年來已為數十個國家級科研項目提供核心技術支持。
“為國追光,就是追逐未來!”馬曉燠說,“實踐證明,別人能做的,我們不但能做,還能做得更好!”
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