馬曉燠:為國追光,就是追逐未來
【奮鬥著正青春·一線故事】
光明日報記者 張國聖
重慶蓮芯光電技術研究院有限公司的辦公樓裏,有一台朝向遠方山脊和天空的200毫米口徑自適應光電望遠鏡。公司創始人馬曉燠最喜歡的“待客之道”,就是與(yu) 來訪者一起用這台望遠鏡“追光”:它能穿透層層雲(yun) 霧,讓幾公裏外的目標“纖毫畢現”。
2002年高中畢業(ye) 考入電子科技大學光電專(zhuan) 業(ye) ,2006年本科畢業(ye) 被保送到中科院光電所碩博連讀。2008年,我國啟動“極大規模集成電路製造裝備與(yu) 成套工藝專(zhuan) 項”,光刻機是其中的重要研究內(nei) 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(guan) 任務,這是一些國家“嚴(yan) 防死守”的重點領域。
“別人不給,我們(men) 就自己做出來!”要達到光學檢測的極限精度,必須對係統整體(ti) 的誤差進行詳細建模,馬曉燠買(mai) 了一台高性能筆記本電腦,每到一個(ge) 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(chuan) 統的檢測設備都是基於(yu) 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(chuan) 統檢測方案中的整個(ge) 理論體(ti) 係,都要推翻重來!馬曉燠從(cong) 早到晚把自己關(guan) 在圖書(shu) 館,終於(yu) 在兩(liang) 個(ge) 月後推導出了非均勻光條件下的檢測算法。新算法配合全係統仿真的設計方案,能將檢測精度降低到1納米以內(nei) 。
2010年,我國口徑最大的光電望遠鏡立項,博士尚未畢業(ye) 的馬曉燠應邀負責其中“天體(ti) 穩像係統”的研發。
當時我國的天體(ti) 穩像技術落後發達國家整整一代,主要原因是缺少光子相機這一關(guan) 鍵設備。“作為(wei) 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(zheng) 的焦點。”馬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,隻能通過自主創新掌握核心技術,“將不可能變成可能”。但是,談何容易?光子相機的研發,是一個(ge) 非常複雜的係統工程,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歲的研發團隊,走訪20多個(ge) 省市,仿真數據裝滿了10多個(ge) 硬盤。僅(jin) 僅(jin) 是對單光子脈衝(chong) 的有效捕獲和甄別,就對比試用了100多種方法。
項目通過論證後,馬曉燠帶領團隊迅速進入“實驗室—外場”兩(liang) 點一線工作模式:先在實驗室研究光子相機的物理機理並準備試驗樣機,然後飛到外場做實驗,采集到數據後再回實驗室迭代。
為(wei) 了躲避光汙染,外場通常建在無人居住的高原。這些地方普遍嚴(yan) 重缺氧,每次最多隻能連續工作15天,做實驗必須爭(zheng) 分奪秒。辛苦終於(yu) 得到了回報。2016年,我國具有自主知識產(chan) 權的光子相機研發成功。有了這一關(guan) 鍵設備,第二代“天體(ti) 穩像係統”也很快實驗成功。以前看不到的、成像模糊的天體(ti) ,開始清清楚楚地展現在中國天文學家麵前。
2018年,35歲的馬曉燠成為(wei) 中科院光電所研究員和博士生導師。麵對國外一些知名大學和機構的“高薪誠聘”,他毅然選擇與(yu) 光電所聯合在重慶成立“蓮芯光電”。這是光電所的第一個(ge) 產(chan) 業(ye) 化公司,4年來已為(wei) 數十個(ge) 國家級科研項目提供核心技術支持。
“為(wei) 國追光,就是追逐未來!”馬曉燠說,“實踐證明,別人能做的,我們(men) 不但能做,還能做得更好!”
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