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曹祥東博士兩次與諾獎莫羅教授擦肩而過-星成激光科技

發表時間:2019-06-06 10:29
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杰哈·莫羅(Gérard Mourou)和 多娜·斯崔克蘭(Donna Strickland)獲得今年諾貝爾物理學獎的消息傳來,讓身在武漢中國光谷的國家千人計劃專家曹祥東博士異常興奮。

曹祥東見到科技日報記者時說“首先要向三位物理諾獎獲得者致敬。他們獲獎讓我對自己從事了近30年的研究領域充滿信心?!?br style="box-sizing:border-box;" />曹祥東說,莫羅是他老師的老師,他的博士研究就是在美國羅徹斯特大學的激光能量實驗室(LLE)做的,實驗設備用的就是莫羅和斯崔克蘭在該實驗室創建的世界首個T3系統(table top terawatt, 桌面太瓦級激光系統),這個系統的核心就是他們發明的啁啾脈沖放大技術(chirped pulse amplification, CPA)。
正是因為莫羅和斯崔克蘭創新的啁啾脈沖放大技術(CPA),為人類研制有史以來波長最短、能量最高的激光鋪平了道路,開啟了該領域科學研究的嶄新紀元,并在工業與醫藥領域得到廣泛應用,而獲得這至高無上的榮譽。
曹祥東說“T3系統,這樣一個桌面系統產生的脈沖峰值功率大于全美國所有發電廠的總和。自從他們1985年發明這套CPA系統,T3 實驗室培養了一大批超快激光科學家。我1989年留學美國,十分幸運的加入了T3實驗室,當時T3實驗室增加了再生放大,多程放大,能夠產生高階諧波,X射線,有接近20個博士生的龐大隊伍?!?br style="box-sizing:border-box;" />遺憾的是,當曹祥東加入實驗室的時候,莫羅剛離開羅徹斯特大學,到了密西根大學,莫羅在密西根大學創建了舉世聞名的超快激光中心(CUOS),對后來飛秒視力矯正技術出現具有重要的貢獻。
雖然莫羅教授離開了羅徹斯特,他留在激光能量實驗室的CPA系統和團隊蓬勃發展。
“我在羅徹斯特大學經常聽到莫羅教授的故事和傳奇,更多的是一個法國科學家的浪漫和對藝術的追求,據說這也是他離開羅徹斯特大學的原因??茖W家在本質上和哲學家,藝術家是相同的,只有在全然的自由條件下才能發揮創造力?!辈芟闁|說
1995年,曹祥東博士畢業,追隨莫羅到密西根大學做博士后,繼續研究超快激光。他說:也許就是中國人說的,沒緣分吧。他到密西根大學時,莫羅教授卻回法國了。密西根大學的超快中心的地位和羅徹斯特并駕齊驅,兩個中心的學術交流一直非常密切。
曹祥東說,他到密西根大學后,所做的研究和莫羅教授發明的CPA系統開始有些偏離,他希望能夠把原來的固體超快激光系統用光纖技術替代。博士后期間完成了光纖的超快激光系統,并首次驗證了100G的全光開關,后來進入西門子研究光纖通信,算是和原來的超快激光暫時“分道揚鑣”。
其實內心對超快尤其是飛秒激光還是放不下,2008年曹祥東回到武漢中國光谷,繼續當時在密西根大學做博士時的夢想,把CPA系統光纖化。經過10年的沉寂,他帶領團隊埋頭苦戰,取得五大核心技術的重大突破,形成幾十項發明專利。其中,飛秒激光核心技術之一“超高精度色散管理技術”于2012年入選OSA(美國光學學會)“全球六大新創新技術”,是光纖飛秒激光的核心技術之一。這是亞洲公司首次入選。今年他們又成功研制出全球最小的光纖飛秒激光器,進一步擴展了飛秒激光的應用場景。
曹祥東說,有意思的是2015年莫羅提出了另一個革命性的理論,相干放大網絡(CAN),構建**光源,理論上亮度可以達到宇宙大爆炸,也可以搭建桌面上的粒子加速器。無獨有偶,這個新理論的核心就是大規模光纖集成。曹祥東回國十年一直在做的就是CPA系統的光纖集成。他表示,非常期待有機會與莫羅教授一起工作和學習。




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