科研光子-任性”的潘时龙决定自己研制光矢量分析仪

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【王祖蓝女儿近照】

近日,中航光電(002179)、航天電器(002025)、長飛光纖等多家光電領域著名企業來到南京航空航天大學,一種基於超高分辨率光矢量分析技術的系列儀器引發他們的強烈關註,經過試用後紛紛增加訂單,用在研發或生產高端光電產品,實現了生產效率和產品性能的大幅提升。

科技成果“中看”也“中用”微波光子學是個交叉學科,大量採用光纖通信中的器件和儀器,潘時龍遇到的第一個難題就是缺少稱手的分析測量工具。

潘時龍至今還記得那間會議室的房號是614。當時,他用房號的諧音激勵大家:“我們的科研要‘牛得要死’,也要‘新(New)得要死’。”什麼研究才是最“牛”的?“首先得瞄準國家發展的重大需求,其次也要貼合南航特色,構建出帶寬大、重量輕、體積小、能耗低的高性能射頻系統,解決目前航空航天信息(600271)系統面臨的關鍵問題。”

他獨闢蹊徑,採用“以微波測光”法,把光信號轉換為微波信號,將大大提高測量分辨率和精度。團隊先後掌握了光頻梳通道化測量技術、雜散/噪聲相干對消技術和新型線性化電光調製技術。在相關難點逐一攻剋後,我國首台超高分辨率光矢量分析儀終於問世。

潘時龍最新研發的寬帶微波光子成像雷達,成功地突破了微波成像難題,在國際上首次通過實驗論證了微波頻段的小目標實時高分辨率視頻成像。“採用該技術,未來的智能裝置不僅能實現全天候工作,而且可以看到隱藏目標,比如突然從樹叢中躥出來的人、動物等。”潘時龍說。

“他只要一上出租車就打開電腦,回覆郵件、修改報告,在高鐵和飛機上就更不用說了”,學生張亞梅回憶起與潘時龍一起出差的經歷,只有一個字“忙”。在學生們眼裡,最讓大家折服的就是他的那股拼勁和一絲不苟。

起步之初,科研經費讓他捉襟見肘,為買實驗儀器他能省則省。

這種超高分辨率光矢量分析儀的研製者,正是南京航空航天大學教授、博士生導師潘時龍。作為國內微波學子學科的“創新大咖”,他28歲被破格擢升為教授,在國內組建一流微波光子學術團隊,研製出打破壟斷的自主光矢量分析儀、研發出國際首台超高分辨率微波光子成像雷達。

白手起家組建微波光子團隊2008年,潘時龍從清華大學博士畢業,到加拿大渥太華大學做博士後,正式與微波光子學結緣。

為趕時間成了移動辦公達人雙肩包、筆記本電腦和書,永遠是潘時龍外出的標準裝備。

雖然科研任務重、時間緊,但是潘時龍十分重視科研作風建設。每個新加入團隊的成員,都要簽訂一份科研誠信協議,確保實驗不造假、數據不出錯、論文不誇大。

2010年,潘時龍回國。憑著自己發表的數十篇微波光子學論文,他幾乎可以隨意挑選去處,但他卻偏偏選擇了南京航空航天大學。“院士和校長助理親自與我對接,人事處處長花2小時聽我講學術,院長力薦我成為教授,他們的一片真情打動了我。”潘時龍說。

此前,國際上僅有一家公司提供光矢量分析儀,價格高昂,分辨率還不滿足科研需求。於是,“任性”的潘時龍決定自己研製光矢量分析儀。

一間由會議室改造的臨時實驗室,三四名從考研本科生中篩選的助手,區區50萬元科研經費……潘時龍帶領團隊一頭扎進了微波光子學的浩瀚海洋。

為了成果儘快落地,他鼓勵博士生傅劍斌成立公司推進產業化。如今,相關技術和產品已經為長飛光纖、中航光電、航天電器、中電集團、航天科工、華為公司等數十家企業和院所提供服務,有力支撐了新型光器件、光系統和國家核心型號的研製和生產。

在實驗室剛成立的幾年裡,潘時龍只要不出差,早上都是第一個到實驗室,晚上一直工作到十點多才回家,學生給他發郵件,夜裡零點以前都是“秒回”。

“一臺20幾萬元的光譜儀砍到半價買回來,全新的示波器要100多萬元,我們就買二手的,還有一臺價值100多萬元的誤碼儀,是從鄰校借的。”團隊成員、學生傅劍斌告訴記者。

科技創新70年·青稞力量本報記者張曄測量幾百米光纖長度僅有0.1毫米的誤差,與國外產品相比,測量分辨率提高了4000倍,相位精度提高了15倍……

當時,微波光子學概念已經被提出十多年,但大多是基礎研究,沒有太多實際應用。潘時龍意識到,帶寬已經成為微波發展的瓶頸,把微波與光結合,可能是最好的解決途徑。

但潘時龍並未停下腳步。“微波光子學是個新興交叉學科,我們專門做研究的人不去做成果轉化,別人去做的可能性就更小了。”他說。