馬曉燠:為國(guó)追光,就是追逐未來
【奮斗著正青春·一線故事】
光明日?qǐng)?bào)記者 張國(guó)圣
重慶蓮芯光電技術(shù)研究院有限公司的辦公樓里,有一臺(tái)朝向遠(yuǎn)方山脊和天空的200毫米口徑自適應(yīng)光電望遠(yuǎn)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(tái)望遠(yuǎn)鏡“追光”:它能穿透層層云霧,讓幾公里外的目標(biāo)“纖毫畢現(xiàn)”。
2002年高中畢業(yè)考入電子科技大學(xué)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(guó)啟動(dòng)“極大規(guī)模集成電路制造裝備與成套工藝專項(xiàng)”,光刻機(jī)是其中的重要研究?jī)?nèi)容之一。正在讀博的馬曉燠,承擔(dān)了光刻機(jī)鏡頭檢測(cè)設(shè)備的技術(shù)攻關(guān)任務(wù),這是一些國(guó)家“嚴(yán)防死守”的重點(diǎn)領(lǐng)域。
“別人不給,我們就自己做出來!”要達(dá)到光學(xué)檢測(cè)的極限精度,必須對(duì)系統(tǒng)整體的誤差進(jìn)行詳細(xì)建模,馬曉燠買了一臺(tái)高性能筆記本電腦,每到一個(gè)地方,第一件事就是啟動(dòng)仿真程序,“連睡覺都要聽著電腦運(yùn)行的嗡嗡聲才踏實(shí)”。
很快,仿真遇到了困難。傳統(tǒng)的檢測(cè)設(shè)備都是基于均勻光的理論基礎(chǔ),而光刻機(jī)鏡頭入射光是不均勻的。這意味著傳統(tǒng)檢測(cè)方案中的整個(gè)理論體系,都要推翻重來!馬曉燠從早到晚把自己關(guān)在圖書館,終于在兩個(gè)月后推導(dǎo)出了非均勻光條件下的檢測(cè)算法。新算法配合全系統(tǒng)仿真的設(shè)計(jì)方案,能將檢測(cè)精度降低到1納米以內(nèi)。
2010年,我國(guó)口徑最大的光電望遠(yuǎn)鏡立項(xiàng),博士尚未畢業(yè)的馬曉燠應(yīng)邀負(fù)責(zé)其中“天體穩(wěn)像系統(tǒng)”的研發(fā)。
當(dāng)時(shí)我國(guó)的天體穩(wěn)像技術(shù)落后發(fā)達(dá)國(guó)家整整一代,主要原因是缺少光子相機(jī)這一關(guān)鍵設(shè)備。“作為光信號(hào)探測(cè)能力物理極限的光子相機(jī),一直是各國(guó)研究和競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)?!瘪R曉燠希望能夠直接引進(jìn)設(shè)備,推動(dòng)這一領(lǐng)域的國(guó)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(shù),“將不可能變成可能”。但是,談何容易?光子相機(jī)的研發(fā),是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程,可行性研究就花了整整一年時(shí)間。馬曉燠帶領(lǐng)平均年齡不到30歲的研發(fā)團(tuán)隊(duì),走訪20多個(gè)省市,仿真數(shù)據(jù)裝滿了10多個(gè)硬盤。僅僅是對(duì)單光子脈沖的有效捕獲和甄別,就對(duì)比試用了100多種方法。
項(xiàng)目通過論證后,馬曉燠帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)迅速進(jìn)入“實(shí)驗(yàn)室—外場(chǎng)”兩點(diǎn)一線工作模式:先在實(shí)驗(yàn)室研究光子相機(jī)的物理機(jī)理并準(zhǔn)備試驗(yàn)樣機(jī),然后飛到外場(chǎng)做實(shí)驗(yàn),采集到數(shù)據(jù)后再回實(shí)驗(yàn)室迭代。
為了躲避光污染,外場(chǎng)通常建在無人居住的高原。這些地方普遍嚴(yán)重缺氧,每次最多只能連續(xù)工作15天,做實(shí)驗(yàn)必須爭(zhēng)分奪秒。辛苦終于得到了回報(bào)。2016年,我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的光子相機(jī)研發(fā)成功。有了這一關(guān)鍵設(shè)備,第二代“天體穩(wěn)像系統(tǒng)”也很快實(shí)驗(yàn)成功。以前看不到的、成像模糊的天體,開始清清楚楚地展現(xiàn)在中國(guó)天文學(xué)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(dǎo)師。面對(duì)國(guó)外一些知名大學(xué)和機(jī)構(gòu)的“高薪誠聘”,他毅然選擇與光電所聯(lián)合在重慶成立“蓮芯光電”。這是光電所的第一個(gè)產(chǎn)業(yè)化公司,4年來已為數(shù)十個(gè)國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目提供核心技術(shù)支持。
“為國(guó)追光,就是追逐未來!”馬曉燠說,“實(shí)踐證明,別人能做的,我們不但能做,還能做得更好!”
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