用激光“穿針引線”的航天計量人

吳巍

近年來，激光時頻傳遞和精密測量在未來國家建設與發展中作用發揮愈發重要。如，在衛星導航定位應用中，時間傳遞的精度影響著衛星定位導航的精度；如果北斗衛星之間的時頻比對精度提升，那么衛星定位導航的精度便可以獲得提升。此外，在國際單位制秒定義的修訂也有重要的應用價值。當前，世界范圍內的守時實驗室采用遠程時頻傳遞和比對，最終生成綜合原子時；未來進入光學守時時代，激光時頻傳遞和精密測量將是不可缺少的重要組成部分。

一、高質量發展必須要科技創新

時間追溯到兩年前，在一次團隊討論中，大家拋出一個大膽的設想，是否有可能將超穩激光與衛星雙向時頻比對結合實現超高精度時頻傳遞？針對這一創新想法，團隊當中的每個人都沉默了，不知道如何實現。后來，經過深入調研，項目團隊研究出了細致完善的實施方案，并且齊心協力完成方案論證材料撰寫。依稀記得論證報告提交節點之前的通宵達旦，大家全天呆在辦公室，雖然身心勞累，但是有一種精神在支撐，累了就趴在桌子上歇歇，困了就用涼水洗洗臉，喝杯咖啡提提神。經過大家的共同努力，最終順利完成了論證任務。

二、迎難而上，在挑戰中收獲

作為團隊唯一一名女同志，趙博士在飛秒激光時頻傳遞技術研究最艱苦的階段，日夜思索，愁得直掉頭發。“這個項目實在是太難了！”她如是說道，“本來就很清瘦的我，變得更苗條了。從來沒有做過的課題，細節不知道，指標達不到，只能一點點嘗試。”雖說挑戰巨大，但趙博士以身作則，從圖紙、財務數據，到文檔、匯報，按時完成各個時間節點任務，遇到各種問題毫不退縮，為團隊中的年輕人樹立了榜樣。

三、不斷創新是不斷超越的動力

大家依稀記得2021年的冬春夏秋，共計240余天。按照系統設計要求，激光光束往須返傳播于相距500米的兩棟高樓樓頂。在這個距離上，厘米級直徑的激光光束須經過室外大氣鏈路匯聚至微米量級直徑的光纖纖芯中，并且保持長期穩定，這好比在千米距離的高空向地面穿針引線。此外，風和氣溫變化也會造成激光光束傳播擾動，使激光對準更加困難，原來光學實驗普遍在超凈間進行，從未在室外環境下嘗試，大家心里都沒底。

試驗始于冬天，在那個寒冷的季節里，楊主任和文哲博士一馬當先，夜以繼日地做試驗。在室外自由空間激光傳輸試驗中，陽光嚴重影響實驗系統調試，只能就從天黑開始試驗，因為只有在漆黑的夜晚，才能看到標定光路所用的可見激光。在那段難忘的日子里，白天處理各種事務，晚上還要冒著嚴寒作試驗。當時正是寒冬臘月。晚上在室外作試驗，不一會兒手就凍得生疼，我們就兩個人輪換著，堅持不住了就回辦公室取取暖。

在巨大的體力消耗下，身體一向硬朗的楊主任，突然有一天吃飯的時候，豆大的汗珠冒出來，捂著肚子，他的健康亮起了警燈。大家趕忙給他送進了醫院，原來是急性闌尾炎，做了手術。工作節奏太強了，大夫讓他好好臥床休息，他即使在病床上，放心不下的還是試驗，楊主任還遠程指揮。文哲博士由衷地說道：楊主任讓我看到了清華博士應有的樣子，我真是打心眼里佩服。

四、歷經無數次試驗，終將獲得豐碩成果

吳博士和付博士，這兩個初出茅廬的小伙子迎難而上，他們每天時刻關注天氣變化，確保實驗過程中天氣正常平穩。“在實際操作過程中，意想不到問題層出不窮，任何一個細小的環節都對試驗結果造成顯著的影響，”吳博士說道，“比如電梯運行也會對試驗產生影響，當電梯啟動之時光束就無法對準保持。”小伙子們不斷嘗試，不斷調整，逐步找到問題關鍵所在，一個個地解決，最終試驗獲得了成功。

難度最大的是找到紅外激光照射的位置，這可是個巧活兒。兩位小伙兒可是下了功夫，至少練了幾百次才找到手感。他們每天用對講機同步實施操作，在遠端放置反射鏡，通過調整反射鏡的角度，大致找到激光光斑的位置。隨后，在進行反射鏡精細調節時，吳博士與付博士拿著手機，打開視頻通話，通過拍攝500米外的激光光斑位置影像，調節反射鏡的角度。由于激光光束傳輸距離遠，微小的反射鏡偏轉調節都會引起激光光斑的顯著橫向移動，因此反射鏡調節時施加的力道須要精確控制。“我也記不清到底做了多少次試驗，不過最終掌握這個技巧，”付博士介紹道。

談到試驗的艱苦歲月，吳博士和付博士由衷地說道：“那段日子雖然很辛苦，但是我接觸到了全新的學科領域，學到了很多書本上沒有的知識，收獲非常大。在實驗成功的那一刻，我們都異口同聲地喊道：成了！成了！所有的努力沒白費。”

這個團隊年輕富有朝氣，有濃厚的學術氛圍。遇到不懂的技術難題，就不斷地查閱各種資料，互相討論。作為組長的楊主任，當組員遇到難題時候，他總是第一時間幫助解決，跟大家一起應對。在大家心中，楊主任作為團隊的領頭羊，無論是光學、電學還是機械，樣樣都是大拿，總是能將復雜問題解決。文哲博士說：“當遇到瓶頸問題、思路不清晰時，他經常給團隊提出指導意見，鼓勵大家肯定能搞定。在他的指點下，很快就找到了解決方案。”

“每當看到央視對我們所自研的星載原子鐘搭載在北斗導航衛星的專題報道，那種對前輩打破國外先進技術封鎖，實現科技自立自強的“大國工匠”精神的敬佩之情，與身為203人的自豪感油然而生，更加堅定了為航天科技努力奮斗的理想。”楊主任說道 “他始終強調：核心關鍵技術必須要掌握在自己手里。我們看準了超穩激光、光頻梳、激光時頻傳遞方向，將在這些方向上持續深耕，以‘技術突破始于203所、發展于203所、成于203所’的信念，孜孜不倦、篤行致遠，為建設世界一流軍工計量測試研究所貢獻自己的力量。”

（作者單位：航空科工二院203所）