以激光為“眼”探世界精微
——記哈爾濱工業大學超精密激光干涉測量團隊

◎ 本刊記者 馮翔慧

激光干涉測量技術具有測量精度高、空間分辨率高、時間分辨率高等顯著優勢，已成為超精密測控和微納尺度測量的最有效手段之一，在科學研究、應用技術開發和精密儀器設備制造中得到廣泛應用。但長久以來，因為高端激光干涉測量儀器核心技術的空白，我國不得不長期依賴進口，甚至遭遇封鎖。

哈爾濱工業大學超精密激光干涉測量團隊(以下簡稱激光干涉測量團隊)多年專注超精密激光測量儀器重大需求，積極打造產學研一體化深度聯合體，系統開展基礎研究、關鍵技術突破、儀器研制、產品開發和測試等工作，成功研制系列超精密激光干涉儀，開發出高速超精密激光干涉儀等系列產品，并形成批量儀器生產能力，打破國外封鎖，在國內外量子基準裝置、高端裝備研制生產中發揮了重大作用，大力推動我國計量基標準、高端裝備制造的發展。

超精密激光干涉測量是決定高端裝備和前沿科學裝置精度的不可或缺的核心共性技術。長期以來，國內自主技術存在激光干涉測量基準漂移、納米級特殊原理誤差難以消除等問題，進而導致相關儀器測不準、測不精、測不快，影響高端裝備制造及前沿科學裝置的發展。為解決這一難題，激光干涉測量團隊聯合哈爾濱超精密裝備工程技術中心有限公司激光測量事業部進行聯合攻關，系統地主持開展了超精密激光干涉測量儀器的基礎研究、關鍵技術突破、樣機研制、產品開發等工作，并取得系列創新成果。

經過系統研究，激光干涉測量團隊發明了激光干涉測量基準（波長/頻率）的系列高精度穩定方法，使激光真空波長相對準確度提高到10-8～10-9 量級；探索發現誤差產生的新機制并完善了經典誤差理論，提出該類誤差的精準抑制方法，使誤差從數納米降低至亞納米甚至深亞納米量級；并發明了一種可同時實現高測速與高分辨力的動態正交測相方法，測試結果表明其在米每秒級測速下獲得亞納米甚至深亞納米的動態測量分辨力。

相關成果在著名期刊IEEE TIE、Opt Letter、Opt Express、IEEE TIM等發表論文，被SCI收錄60余篇；獲授權國際發明專利10 余項、中國發明專利100 余項；被專家鑒定為“難度極大、創新性強，整體技術處于國際先進水平”。

基于上述基礎研究成果和關鍵技術突破，激光干涉測量團隊成功研制出甚多軸動態超精密激光干涉儀、亞納米級超精密激光干涉儀等系列超精密測量儀器，并通過哈爾濱工業大學-哈超精密產學研聯合推進成果轉化，共同研發多臺套生產工藝過程專用測試設備，開發形成系列高端儀器產品儀器批量生產能力。

目前，系列超精密激光干涉儀已成功應用于國內外高端制造裝備和計量裝備領域，特別是在國產高端裝備領域發揮了不可替代的重要作用。例如，所研制的國內首套亞納米級超精密激光干涉儀，已應用于國際單位制變革中我國建立的首套量子化質量基準裝置中，在解決裝置亞納米精度測量難題中起到了關鍵作用，在我國高端裝備研制生產、國家質量基準研制中發揮了重大作用。相關成果獲國家技術發明二等獎、中國計量測試學會科學技術進步一等獎等。

激光干涉測量團隊師生們表示，未來將繼續精益求精、創新求實，深入推進產學研合作，以激光為“眼”，探索更多精密、神奇的世界。