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驯服激光--激光界逆势中的一颗新星

导读: 从陕北的农村到中科院西安光学精密机械研究所,刘兴胜谱写了众多中国梦里的一个。作为当下中国高功率半导体激光器设计及生产领域的领军人物,他被世界经济论坛连续两年授予“青年科学家”称号。

  从陕北的农村到中科院西安光学精密机械研究所,刘兴胜谱写了众多中国梦里的一个。作为当下中国高功率半导体激光器设计及生产领域的领军人物,他被世界经济论坛连续两年授予“青年科学家”称号。今天,身兼科学家及企业家双重身份的刘兴胜有了更多实验室之外的思考。

  人类认识激光这种事物的历史只有区区百年,在实验室里制造出这种神奇的光源更是近50年来的事情。大众对激光的印象既熟悉又陌生,即便是学龄儿童也知道这是种很厉害的东西,但是大多数人却又说不清楚它究竟能在怎样的程度上改善我们的生活。从这个意义上讲,刘兴胜的工作有一点科幻——制造并驯服激光,让它为日常所用。

  今天的刘兴胜是中国科学院西安光学精密机械研究所研究员,西安炬光科技有限公司总经理兼董事长,中国高功率半导体激光器领域的领军人物,而回溯到30年前,他只是陕北绥德县的一个普通农村娃。从陕北到西安,短短数百公里,刘兴胜的征程既平坦又迂回——从本科到博士,从中国到美国,经过大约10年不间断的高等教育之后,像许许多多赴美人才一样,刘兴胜凭借自己的努力在大洋彼岸站稳脚跟。之后回到故乡陕西,帮助推动中国高功率半导体激光产业的发展进步。

西安炬光科技有限公司总经理刘兴胜博士

  年轻学科的“最快”博士

  1991年,高中毕业后保送至陕西师范大学物理学专业;本科毕业后进入北京大学读研,专业为凝聚态物理;在获得硕士学位之后又顺利被美国弗吉尼亚理工大学录取,继续攻读博士学位。由于研究生期间的凝聚态物理有一定与材料学交叉的部分,再加之对自身未来就业方向的考虑,刘兴胜在博士阶段的专业就演变成材料学与工程。

  在弗吉尼亚理工大学,刘兴胜主要的研究内容为电子封装。虽然现在国内对这个领域的研究已经开展广泛,但在当时这是个比较新的交叉学科,全美也仅有两三所大学开设有这个专业方向,中国国内则罕有其闻。简单地说,电子封装就是将一堆电子元器件打包,比如我们日常使用的电脑,各种芯片和缆线规规矩矩地在机箱中各就其位,即是电子封装。在电子产品还很笨重的年代,对电子封装没有很强的技术要求。但在诸如智能手机、平板电脑等设备日益小型化、手持化的今天,电子封装技术已经成为微电子产业里重要的一环。

  芯片的大小往往决定最后电子产品的大小,芯片较大的话,最终的电子产品就较大,散热等也就不容易成为问题,封装就相应简单。但随着芯片越来越小,电子产品也越来越紧凑,如何在狭小的空间内合理地布局元器件,也就成为该领域的工程师们必须回答的难题。除了散热外,零件之间信号传输稳定、降低干扰、电感、电阻及能耗,同样是电子封装中的难点。落后的电子封装技术往往制约电子产品进一步小型化,而电子封装技术的进步又常常极大地释放芯片小型化的潜力。正是因为这种年轻技术的日益进步,才让今天一部拥有数百个零件的iPhone手机在我们的掌中不盈一握。

  对于这门涉及热学、机械、物理、电子、光学、材料科学等多领域的跨学科专业,刘兴胜用速度证明了自己——他仅仅用2年零8个月即取得了博士学位,而在美国获得一个理工科博士学位的平均时间大约为4年零8个月。截至当时,弗吉尼亚理工大学的这个专业大约有10年历史,每年滚动学生数目为60至70个,刘兴胜是唯一一个在3年之内即拿到学位的。

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