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中国光学发展历程的若干思考

2017-01-27 09:04
FlappyBird
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新中国以来,我国光学在众多领域取得了重大的进展,在中国迈向信息社会的进程中和社会主义现代化建设中做出了应有的贡献,并在国际光学界占有一席之地。我作为亲身经历了20世纪历史变迁的中国科技战线的一名老兵,亲眼目睹了我国的科学技术在中国共产党领导下似一棵幼芽嫩苗,茁壮成长,欣欣向荣,硕果累累,形成了繁荣昌盛的局面,心中无限感慨和欣慰。

王大珩

1948年我从英国留学回国,一直从事光学领域的研究工作。我想就半个世纪来我国光学的发展,结合我自身的经历,谈谈我的感受和体会。

半个世纪以来中国光学的发展和成就

1948年我回国时,旧中国仅有一个算是象样的光学工厂在云南昆明(后命名为国营298厂),约有500~600人,主要为兵器枪炮服务,能制作一些简易的军用光学仪器,如双目望远镜、炮队镜等。此时,龚祖同先生早在我之前回国,他在国外学的是光学加工和设计,回国后任该厂的总工程师。另外,钱临照、严济慈先生进行显微镜镜头的试制,他们和丁西林先生等都十分关心中国光学仪器的制造工作,特别是光学镜头的设计与制作。当时我国的光学基础就是如此。

这并不是说我国没有光学的科学历史,据《辞海》记载,明末清初我国有一位光学仪器制造家,名叫孙云球,江苏吴江人,与牛顿同时代人。他是中国民间最早独立制造望远镜者;他创制眼镜,利用凹透镜、反射镜制造出察微镜、放光镜、夜明镜等70种光学仪器;他总结造镜经验,写成《镜史》,在我国光学仪器发展史上留下光辉的一页。但由于历史时代和封建社会的限制,他的成就并没有得到应有的推广和发扬。

我把建国以来的中国光学发展分为3个时期:

1949~1960 年——初创期,

1960~1978年——建设期,

1978~2000年——成长发展期。

1.初创期

我国的光学工程,由于国民经济和国防建设的需要,自建国后就开始进行研究和建设。20世纪50年代初,结合国家科学发展规划,中国科学院设立了第一个光学科研机构——中国科学院长春光学精密机械研究所(含上海光学仪器厂和长春材料试验机厂等,初建时称中国科学院仪器馆,现称中国科学院长春光学精密机械与物理研究所),高等学校如浙江大学和北京工业学院也设置了光学仪器专业,开始培养自己的光学人才,标志着新中国光学由此起步。长春光机所当时主要致力于光学技术基础和材料、元器件的研究,从龚祖同先生亲自研制第一埚光学玻璃,掌握一些一般光学仪器制造技术开始,到能生产一般水平的显微镜和低档的经纬仪等,继之仿制了一些代表当时水平的若干精密光学仪器。到50年代末,中科院和工业部门的研究所和光学工厂也陆续开始从事光学工程的研发和光学仪器的生产,前苏联帮助我们建起了两个光学工厂,即国营248厂(军用光学仪器)和国营208厂(光学玻璃)。据此,初步奠定了我国的光学技术基础。

这一时期在光学领域较为突出的成果有:1958年长春光机所研制的号称“八大件”的精密光学仪器:1s精度的大地测量经纬仪、1μm精度万能工具显微镜、大型石英摄谱仪、中型电子显微镜、中子晶体谱仪、地形测量用多臂航摄投影仪、红外(变像管)夜视镜等,以及系列有色光学玻璃。此外,还有北京工业学院(现北京理工大学研制的大型天像仪(假天仪)等。

20世纪50年代,我国的教育部门也开始注意光学仪器人才的培养,浙江大学、北京工业学院、长春光机学院等院校,国营298厂、248厂、208厂以及上海光学仪器厂等开始为我国培养了一大批从事光学工程、富有朝气的青年学生和科技人员,为后继成立的上海光机所和上海技物所以及各地的光学厂输送了一大批技术骨干,所培养的人才和所获得的成果对我国的光学和仪器制造工业起到了积极的奠基和推动作用。

2.建设期

20世纪60年代开始,研究光学的单位和人员骤增,特别是激光、微光、红外等技术的出现,研究领域不断扩大。当时,为适应国防建设的需要,陆续在全国成立了上海光机所(激光和激光工程)、西安光机所(高速摄影与瞬态光学)、成都光电所(光电技术与自适应光学)、安徽光机所(大气光学与遥感)、上海技术物理研究所(红外与航天航空遥感)、西安应用光学研究所(微光与光电)、西南技术物理研究所(激光)、昆明技术物理所(红外、热成像)、电子部11所(红外、激光)、13所(半导体)、44所(CCD器件),航天部8358所(激光、光电、红外)等,他们在光学和光电领域各有自己的特色和侧重。

1961年,我国第一台红宝石激光器在长春光机所诞生,它比美国的梅曼在休斯实验室发明的红宝石激光器仅晚一年。随着激光器的发明和发展引起了光学技术的重大变革,我国在激光等领域也取得了显著成绩,有了长足的发展。

20世纪60年代初,由于国际形势和国防建设的需要,我国的光学研究所大都转向以国防光学技术和工程研究作为主攻方向。例如,国际向长春光机所提出研制大型精密光学跟踪电影经纬仪的任务,用以测量中程导弹飞行弹道轨迹,评定制导系统的运行精度和获取成像电影记录。长春光机所在全国各兄弟单位大力协同下,经过5年不懈的努力,终于研制出超过原设计指标的我国第一台大型的光测设备,开创了我国独立自主地从事大型精密光学装备研制和生产的先河。

文革中,尽管许多科研工作受到很大的干扰,但自20世纪60年代开始,我国的光学科技,特别是为“两弹一星”服务的光学装备和国防光学工程的研究和开发,一直没有停顿过。在激光技术、红外技术、热成像、微光夜视、光电遥感与靶场光学仪器、核试验高速摄影设备以及大型天文光学仪器等研制上都取得了可喜的成就。值得指出的是,在强激光技术领域打出了中子,当时被国际(加拿大)认为和他们是处在同一水平。

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