“中国光纤之父”背后的故事,赵梓森:不达兴趣不罢休
第一次是1973年5月,他作为技术代表,在出席全国邮电科研规划会议时,从刚访美归国的著名科学家钱伟长那里打听到美国已经秘密研制成功实用光纤的消息后,非常着急,感觉时不我待,硬是多方说服会议领导把"积极创造条件开展光导纤维研制工作"这句话列入到未来科研规划中来,促使光导纤维研制第一次成为一般性研究课题。第二次是1974年10月,他创新性提出的符合我国国情的光纤通信研究技术方案(石英光纤作传输介质、半导体激光器作光源、脉冲编码调制为通信制式),在国务院科技办组织的"背靠背辩论"中,"击败"已经有前期研究基础且研究实力明显强于自己的竞争单位,使光纤研制项目首次被纳入到国家课题的层面,为我国的光纤研制确立了正确的方向。第三次是1977年5月,在"邮电部工业学大庆展览会"上,他演示了用自行研制的光纤传输黑白电视信号,得到了时任邮电部部长钟夫翔的称赞和赏识,光纤通信因此被破格列为国家级重点攻关项目,从而促成其所在单位放弃了原来确定的重点攻关目标,而改为全院通力攻关光纤通信,并将其任命为技术负责人,主导全院的光纤通信技术研究。我国的光纤通信研究从此迈入了"快车道"。
技术:步步攻关终突破
对光纤通信研制来说,争取到政策和单位的支持,只是万里长征走了第一步。按照赵梓森提出的方案,光纤通信的三个基本要素(光纤、激光器和通信机)在当时我国落后的生产设备和工艺条件下,哪一个都是空白,都需要自力更生去解决、去突破、去攻关。
第一步攻关是研制实用型光纤(理论上石英纯度高于109、光损低于20dB/km)。当时的情况是,虽然通过"背靠背辩论"把光纤研制纳入到国家级课题,但武汉邮科院内部并未真正重视,没有为此建立团队,也没有专门的实验室。他好不容易说服领导,才把办公楼一楼厕所旁一个废弃洗手间改造成简陋的实验室。他和10位志同道合的同事,采用最简易的实验设备(电炉、试管和酒精灯等)、最简单的工艺(烧烤)和最基础的原料(四氯化硅、氧气),经过1年多时间数千次的试验,才熔炼出高纯度(杂质10-9)的石英玻璃。他们以此试验为基础,采用改良的化学汽相沉积法(MCVD),自力更生绘制300多张图纸,利用院内一台旧车床和废旧机械零件,制造出一台光纤拉丝机,终于于1977年3月成功拉制出了我国第一根实用型、短波长(0.85?滋m)和阶跃型石英光纤(长度17米,损耗300dB/km)。之后又经过近三年的试制探索,于1980年4月,使拉制出的长波长光纤最低损耗值在1.55?滋m处达到0.29dB/km,最终达到实践应用的要求。
第二步是研制半导体激光器。就中国当时的工业和技术水平,如果单靠自力更生需要很长的时间摸索,如此会极大延误光纤通信在我国的推广使用。他利用被派出到美国参观访问的机会,不失时机与美国半导体激光器的发明人谢肇金博士进行商谈达成了技术合作协议。为冲破美国设立的 "技术壁垒",必须分别在美国和中国合作建厂,利用谢肇金享有的美国专利技术生产长波长半导体激光器。1979年9月,受邀来华访问的谢肇金与武汉邮科院签订正式合作办厂协议,在中国开办长江激光电子股份有限公司,赵梓森为中方技术代表和负责人。但赵梓森清醒地意识到,引进技术是为了更好借鉴,决不能单纯依赖。经细心考察员工后,他大胆起用了公司里年轻有为的李同宁(女)为课题组组长领导激光器的自主研发。经过两年多的努力,中方主导的长江激光电子股份有限公司终于在1981年9月研制出了我国第一个享有自己知识产权的长波长半导体激光器,摆脱了依赖美国技术的历史。
第三步是通信机问题。按照赵梓森在"背靠背辩论"时提出的技术方案,光导信号必须是数字信号,需要数字式通信机(PCM机)。但符合PCM机要求的半导体集成块,即使在发达国家当时还没研制出来,这成了解决通信机问题的"拦路虎",难倒了一些同类型科研机构。而赵梓森没有因此退缩,也没有等待,他根据其掌握的扎实通信理论知识,认为半导体集成块研制出来只是时间问题,在没有研制出来之前,暂时可以通过"脉冲调相"来替代解决。随后的发展再次证明了他的"准确眼光",一是武汉邮科院采用了这个替代方案研发出了可用于光纤通信实践的通信机,并在试验中获得了成功;二是国际上随后果然研发出了符合通信技术要求的半导体集成块。利用这些集成块,赵梓森指导科研团队很快研制出了PCM二代机和三代机,顺利应用于我国的第一条实用光纤线路--"八二工程",武汉邮科院因此在研制光纤通信中赢得了邮电部领导的信任和支持,取得了我国光纤通信研制的主
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