共同努力 澆灌科技創(chuàng)新之花——訪“垂直方位信息傳遞裝置”項(xiàng)目組負(fù)責(zé)人郭文剛
□冀 寧
“垂直方位信息傳遞裝置”項(xiàng)目可以應(yīng)用在角度測(cè)量的機(jī)械、光學(xué)、航空、航天等各個(gè)領(lǐng)域,在軍事上也有廣泛的應(yīng)用前景。
學(xué)校一期“百項(xiàng)工程”啟動(dòng)之后,在教授、博士生導(dǎo)師呂福云、盛秋琴指導(dǎo)下,物理學(xué)院光學(xué)專(zhuān)業(yè)郭文剛、羅紹鈞、李春雷、范宇4名大四本科生和大三學(xué)生閻鋒,歷經(jīng)10個(gè)月,研制出“垂直方位信息傳遞裝置”樣機(jī),并申請(qǐng)了專(zhuān)利,還開(kāi)設(shè)了本科生實(shí)驗(yàn)“電光小角度測(cè)量技術(shù)”,從而將理論與實(shí)踐很好地結(jié)合起來(lái),共同澆灌出一朵科技創(chuàng)新之花。
“垂直方位信息傳遞裝置”項(xiàng)目獲得我校第一屆本科生創(chuàng)新科研“百項(xiàng)工程”一等獎(jiǎng)。日前,筆者采訪了項(xiàng)目組負(fù)責(zé)人、物理學(xué)院光學(xué)專(zhuān)業(yè)研究生郭文剛同學(xué)。堅(jiān)強(qiáng)的后盾郭文剛介紹說(shuō),任何科研都離不開(kāi)堅(jiān)實(shí)的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。項(xiàng)目剛開(kāi)始時(shí),學(xué)校批準(zhǔn)了2000元的科研經(jīng)費(fèi),但是光學(xué)器件價(jià)格都很高,一個(gè)渥拉斯頓棱鏡就要1985元。在經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重不足的情況下,他們只好再次向本院申請(qǐng),物理學(xué)院從基地經(jīng)費(fèi)中撥出4000元,使得項(xiàng)目組的創(chuàng)新活動(dòng)能夠順利進(jìn)行。郭文剛說(shuō):在眾多的力量當(dāng)中,經(jīng)費(fèi)支持是最基礎(chǔ)也是最關(guān)鍵的,沒(méi)有經(jīng)費(fèi)的支持,任何的研究、創(chuàng)新工作都無(wú)從開(kāi)展。身邊的溫暖“垂直方位信息傳遞裝置”項(xiàng)目是在兩位老師輔導(dǎo)下,5位學(xué)生一起做的,同學(xué)們的每一步成功都離不開(kāi)指導(dǎo)老師的心血。郭文剛說(shuō),他們這個(gè)專(zhuān)業(yè)的老師比較少,大部分又都是女教授,但是女導(dǎo)師有女導(dǎo)師的優(yōu)勢(shì),那就是特別細(xì)心?!按怪狈轿恍畔鬟f裝置”項(xiàng)目很多操作都是技術(shù)方面的,要求特別精密。實(shí)驗(yàn)操作的重復(fù)性也特別強(qiáng),有時(shí)連續(xù)一兩天都要重復(fù)一個(gè)步驟,這是考驗(yàn)人耐心的一項(xiàng)工作,正是有了導(dǎo)師們的耐心指導(dǎo),實(shí)驗(yàn)才得以順利地穩(wěn)步向前。
由于本科階段學(xué)生很少進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,除了基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)之外,很少有自己動(dòng)手的機(jī)會(huì),并且那些書(shū)本上現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)都是重復(fù)操作,只能是加深自己對(duì)原理的認(rèn)識(shí),沒(méi)有什么創(chuàng)造性。而這次是第一次做這種與實(shí)際聯(lián)系緊密的實(shí)驗(yàn),經(jīng)驗(yàn)不足可想而知。郭文剛說(shuō),項(xiàng)目全靠導(dǎo)師認(rèn)真的指導(dǎo)才能做出來(lái),包括教他們?nèi)绾尾殚嗁Y料等這些瑣碎的事情。
做實(shí)驗(yàn)是很辛苦的一件事情,郭文剛說(shuō),他從大四第一學(xué)期到畢業(yè)一直都泡在實(shí)驗(yàn)室里,一般都是從早上七八點(diǎn)到晚上10點(diǎn)多,還有幾次到了晚上12點(diǎn)半。呂老師一直陪著他們,直到實(shí)驗(yàn)告一段落,學(xué)生離開(kāi)后她才離開(kāi)。導(dǎo)師的敬業(yè)精神給了項(xiàng)目組同學(xué)們極大的鼓勵(lì)與支持,這是一種精神力量,讓人敬仰,也讓人追求。郭文剛深有感觸地說(shuō),跟呂老師接觸得多了,感覺(jué)她是一個(gè)非常好的人,無(wú)論是做學(xué)問(wèn)還是做人,都值得學(xué)生們效仿學(xué)習(xí)。他說(shuō),呂老師在生活上對(duì)他們也很關(guān)心,給他感觸最深的一次,就是去年五一的時(shí)候,他從實(shí)驗(yàn)室回來(lái)很晚,第二天就感冒了,并且開(kāi)始發(fā)高燒。當(dāng)時(shí)非典鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng),他找不到退燒藥,又擔(dān)心去醫(yī)院被隔離,正一籌莫展,呂老師騎自行車(chē)把藥送到了宿舍,當(dāng)時(shí)已是晚上10點(diǎn)多了。郭文剛說(shuō):“南開(kāi)的老師,做人做學(xué)問(wèn)一樣都很棒,可以稱(chēng)得上是‘德才雙馨’”。愉快的合作作為“垂直方位信息傳遞裝置項(xiàng)目”的主要力量,組里的5名學(xué)生都來(lái)自物理學(xué)院99級(jí)光學(xué)專(zhuān)業(yè)。大家分工明確,有人搞電路設(shè)計(jì),有人參考英文說(shuō)明書(shū)了解儀器的使用方法。大家合作,共同努力,終于成功地完成了這次實(shí)驗(yàn)。其間雖然也經(jīng)歷了一些波折,最后還是嘗到了合作的愉快與成功的喜悅。
郭文剛介紹說(shuō),閱讀儀器的英文說(shuō)明書(shū)是項(xiàng)目研究中的重要任務(wù)之一,組里的羅紹鈞同學(xué)英文非常好,翻譯儀器說(shuō)明書(shū)的重任自然而然地落到了他的肩上。
裝置設(shè)計(jì)加工出來(lái)之后,在調(diào)試過(guò)程中忽然發(fā)現(xiàn)了倍頻信號(hào),這是以前從原理上沒(méi)有考慮到的,他們幾個(gè)人對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行了深入的理論分析、理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn),最后,在老師的指導(dǎo)下,驗(yàn)證了光學(xué)器件定位誤差對(duì)方位信息傳遞裝置分辨率的影響。
“垂直方位信息傳遞裝置”是基于偏振光相干測(cè)量原理的,因此對(duì)光源有著特殊的要求。他們用He-Ne激光器和普通650nm半導(dǎo)體激光器作光源分別進(jìn)行了研究。最后發(fā)現(xiàn)前者的輝光放電噪聲太大,后者由于其有源區(qū)為波導(dǎo)結(jié)構(gòu),發(fā)散角大且不對(duì)稱(chēng),腔長(zhǎng)短屬多縱模激光。在方位信息傳遞裝置中,二者均不適用。針對(duì)這種情況,他們對(duì)光源進(jìn)行了改進(jìn),采用光柵外腔半導(dǎo)體激光選模技術(shù),從而提高了光源的相干性。
“垂直方位信息傳遞裝置”終于研制成功了,可以說(shuō)這是大家共同探索、共同研究完成的,就如郭文剛所說(shuō),合作是一個(gè)學(xué)習(xí)的過(guò)程,而成果是大家相互合作的結(jié)果。
目前,他們正致力于裝置穩(wěn)定度的提高以及裝置的商品化。相信“垂直方位信息傳遞裝置”項(xiàng)目完成之后,定會(huì)有很高的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)前景。創(chuàng)新教育