西安炬光科技光學學科帶頭人蔡磊:讓激光“點亮”世界

時間:2018-09-22 19:57來源:西安高新區作者:wuping 點擊:
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摘要:愛因斯坦曾說過,提出一個問題往往比解決一個問題更重要。因為解決問題也許僅是一個數學上或實驗上的技能而已,而提出新的問題,卻需要有創造性的想象力。在十多年的科研工作中,西安

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愛因斯坦曾說過,“提出一個問題往往比解決一個問題更重要”。因為解決問題也許僅是一個數學上或實驗上的技能而已,而提出新的問題,卻需要有創造性的想象力。在十多年的科研工作中,西安炬光科技股份有限公司研發中心光學設計工程師,公司光學學科帶頭人蔡磊對這句話一直深信不疑,并用行動踐行著這句話。
 

時刻堅守一線 全力做出精品

剛畢業的蔡磊在上海一家企業從事光學鏡頭研發工作,“那會兒畢業剛半年多,在當時的公司設計了一款鏡頭,各項指標都超出客戶要求的10%到15%,我自己覺得那款產品很不錯”。設計完成之后,蔡磊制出一份詳細的圖紙拿去進行報價,然而結果卻出乎意料。該款鏡頭的價格遠遠超出他之前的估測范圍,令本來還滿意于自己研發結果的蔡磊大失所望。隨后經過仔細分析,他發現,問題出在當時公差比較嚴,零件的裝配水準與他之前的預想也有一定差距,如果按照設計圖紙將零部件拿來進行組裝,最終的成品合格率甚至不足70%,與企業制定的90%的目標相差甚遠。

“明確問題所在后,我對之前的設計重新進行了調整。但經過多次調整依舊無法徹底解決成品合格率不達標的問題。”不甘心自己的成果就此失敗,于是,他對這次設計進行了認真分析,最后發現根本原因在于自己畢業不久,經驗欠缺,也沒有深入一線了解,不清楚加工技術和公差水準,也不了解當時的裝調工藝。

“這件事讓我反思很久,從那以后,我時刻告訴自己做設計一定不能脫離一線,不能脫離現有的加工能力。不論做任何設計,首先要了解目前的加工能力、裝調能力。其次,設計時在保證客戶數據指標的情況下,使產品在現有水平下裝調師更好加工,產品最終合格率更高。”蔡磊講道。

來到炬光科技后,蔡磊最初接觸的是工業再造修復的研究。在做第一代工業再造修復的熔覆激光頭時,由于外界信息少,缺乏參考數據,無法確定鏡頭焦距。“當時只有美國一家企業做出了一個產品,它的焦距是150mm。我們想,既然對方做出了這個產品,那肯定是做過調研,我們就跳過了調研這一環節??墑塹奔す饌紛齪媒脅饈緣氖焙?,就發現存在許多問題。”4000多瓦強激光的返回光極強,炬光科技參照美國方面所制造的150mm的鏡頭焦距無法對返回光產生弱化作用,激光器在返回光長期的照射下,使用壽命將大幅縮減,使用幾個月就需要更換內部光源,很容易損毀。

對于這個問題,蔡磊和團隊其他人員研究了許久,遲遲找不到解決的辦法。最終只得重新進行調研,并在實驗中發現鏡頭的焦距長一些會更合適。“隨著工作距離增長,激光頭稍微增加一點點角度的偏離,就能夠使激光器避過返回光的直射,于是我們就根據這一結果著手進行設計了下一代激光頭。”

兩次研究設計的失敗經歷給蔡磊留下許多啟發:對內要深入一線,做設計之前,認真分析內部的加工工藝是否能夠完成產品的加工裝調,是否需要引進新工藝、新設備來完成這項設計。對外則要踏實做好調研工作,認真研究,外面的市場需要什么,怎樣將產品做好,這個設計是否存在風險。設計方案完成之后還會在內部與其他部門如市場部門進行探討,分析其市場價值和存在的不足。經過內部多次的討論研究,最終呈現出一個成熟的方案。

保持敏銳的洞察力 針對市場做研發

目前我國在激光領域的整體綜合實力處于國際第二梯隊,但在個別領域具有比較突出的優勢。以半導體激光器為例,目前所使用的核心部件——發光芯片,國內雖然也有一些企業在做,但大多企業所使用的還是國外生產的芯片。

從設計能力方面分析,國內與國外之間的差距并不大,雙方主要差距在基礎工業方面,在芯片領域的研發制造水平上。“當前國家在大力扶持芯片企業發展,園區內有一家做芯片的企業,他們的芯片生產技術已經可以與國外相媲美。”蔡磊說。

激光光學是一個朝陽行業。半導體激光器理論上在20世紀60年代就已出現,并在長期的實驗中逐漸走向成熟。2007年,國家千人計劃專家、炬光科技董事長劉興勝博士從國外歸來,并組建了一支優秀、年輕的團隊。技術的支撐和年輕的團隊為炬光科技的發展提供了強大助力,也為國內激光光學的發展帶來了新的契機。炬光科技發展初期,借助同中科院西安光機所的合作,一步步成長為國內實力最強的高功率半導體激光器品牌。企業自主開發并批量生產10個系列產品,已廣泛應用在生命科學、先進制造、科研與工程、顯示與成像、安全監控等領域。

“公司的同事們都很年輕,具有很強的探索精神,不斷探索新的能力,新的技術。能夠獲得市場上一手的資料?;シ⑾質諧∩系男棖?,根據市場需要明確自己要做什么。針對市場需求進行開發,這便于我們去創新一些市場上沒有的東西。”蔡磊說,經過多年的發展,目前炬光科技在國內半導體激光器領域已處于第一,在整個國際上也能夠達到前三的水平。

雖然在目前的領域中,炬光科技已經取得了不錯的成績,但未知永遠大于已知。這一行業還有許多領域尚未開發,例如醫療美容的應用端方面,除激光嫩膚、激光溶脂、牙科之外,還有許多領域可以應用,比如外科、理療、光動力治療等,因為有新的領域在不斷出現,創新研發就不能停止。

某個問題別人已經做過研究之后,再通過文獻查找的信息,那是屬于別人的,不是自己探索出來的,在科研上解決問題要有一定的創新。“做科研正是在不斷地發現問題,從事科研工作與做其他工作一樣,需要腳踏實地,要能吃苦耐勞,不能好高騖遠,要耐得住寂寞。”蔡磊說,做科研是在不停接受挑戰,這些挑戰來自選題,來自項目,也來源于自身,極度消耗人的精力,所以做科研需要強烈的好奇心來驅動人們不斷對自己進行挑戰。

作為一名科研人員,不斷創新,不斷接受來自科研道路上的挑戰就是蔡磊的職責和使命。他一心撲在光學科研事業上,并針對醫療、泵浦、工業加工、科研應用、檢測照明等領域不同應用特點,研制出創新性和針對性的光學系統,尤其推進了半導體激光器在各領域的廣泛應用。當發現一個新領域,必然要進行創新,占領制高點,將創新性、有應用價值的東西做出來,來實現經濟價值的轉化。

“隨著科技的發展,不斷有新的應用端出現,這就要我們時刻保持敏銳的洞察力,和外界各領域應用端保持良好的對接,才能最快發現新的應用領域來進行創新。企業做科研是以經濟價值為導向,直接轉化或者為下一代產品做好技術鋪墊,但最終都會轉化為經濟價值。發現一個新的應用價值,將比創新一個領域的前景更大。”

加強產學研一體 推動科研成果產業化

科研是推動社會進步的一個重要方式,企業在進行科研時,所追求的最終目的與高校和科研院所不同,企業更加重視將科研成果轉化為經濟成果。蔡磊說:“這個轉化過程中,研究成果必須和市場需求相匹配,要將創新的部分在產品中展示出來,不能將設計或創新只存在于理論方面,而無法在實際中體現,做不出東西,這是不行的。”當研究成果在產品上體現時,如果哪部分存在困難,就需要繼續細化研究,確保最終能將研究成果轉化為實際的產品。

蔡磊認為,只有將研究成果轉化為經濟成果、具體的產品,才能體現經濟價值,并且要在三到五年內實現一定的產值。同時,對于長遠的探索性研究也在進行,為產品的迭代更新做準備,做鋪墊。但這些也都是基于要對成果進行轉化,為能夠轉為經濟成果而努力。

在過去,研究所的科研工作者們在一項研究結束后,他們的成果就是一個個專業性的報告、文章,這對于他們而言,任務就已經結束了。但這些研究成果停留在紙張上,擱置在實驗室中,沒有轉化成經濟成果,對于整個社會來說,就是極大的損失。蔡磊認為在產學研一體化方面,西安光機所“拆除圍墻,開放辦所”的創新發展模式很好,很適合類似的機構學習借鑒。炬光科技在成立之初,通過與西安光機所的合作,獲得了最初的啟動資金,實現了從無到有、由小到大,并最終發展為國內首屈一指的高功率半導體激光器研發和生產公司。

高新區聚集了眾多優秀的高新技術企業,對高層次人才也十分重視,在產學研一體方面做得很好,眾多科研院所與企業在自發或政府主導下實現的合作快速推進了高新技術產業的發展和技術的改進提升,在西安非常具有代表性。“能深切感受到目前政府對于科研工作者的重視,高新區和市上對科研工作者的重視帶給大家極大的信心和鼓勵,也是對我們做過的成果的認可。”蔡磊說,“今后將繼續努力,利用自己所學所知為社會創造更大價值,做出更突出的成績,讓激光點亮世界。”

來源:西安高新區

責編:馬翔

【光粒網綜合報道】( 責任編輯:wuping )
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