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光學名人
姜文漢

姜文漢(1936.5.9—— 光學技術專家。浙江平湖人。

1995年當選為中國工程院院士。

早年從事大型光測設備研究,在精密軸系理論和技術、固定式光學測量系統等方面做出了開創性工作。我國自適應光學研究的開拓者和奠基人,建立整套基礎技術并研制多套具有國際先進水平的系統,在高分辨力成像和激光光束控制兩方面均作出重大貢獻。

履歷

現任中國科學院光電技術研究所學術委員會主任、研究員,國家863計劃大氣光學重點實驗室副主任。早年從事大型光測設備研究,在精密軸系理論和技術、固定式光學測量系統等方面有開創性工作。1979年在我國首先開拓自適應光學方向,建立整套基礎技術并研制多代具有國際先進水平的系統。他在自適應光學和光束控制兩方面均作出重大貢獻:用于“神光”高功率激光裝置的“19單元波前校正系統”是國際同類裝置中最先實用的;“21單元自適應學系統”使我國成為世界上第三個實現星體目標實時校正成像的國家;與北京天文臺合作建立的“2.16米望遠鏡紅外自適應光學觀測系統”使我國擁有了世界上為數不多的實用近紅外波段的自適應光學觀測系統;37單元和61單元兩套自適應光學系統已分別實現水平和斜程大氣湍流補償,獲得國際上未見報道的校正效果。作為主要參加者獲國家科技進步特等獎一項,作為第一主持人獲中國科學院科技進步獎特等獎一項、一等獎六項、國家科技進步獎二等獎2項。

1995年當選為中國工程院院士。

個人簡介

姜文漢,1936年5月9日出生于浙江平湖。曾經做過教師的母親38歲時喜得貴子,給予了他全部的愛。他的啟蒙教育是四五歲的時候從母親那里接受的,由于母親已經教會了他小學一二年級的課程,年幼的姜文漢6歲上小學時就直接上了三年級。

他對科學的興趣是從念初中時開始的。那時浙江的小城——平湖,雖然地處杭嘉湖平原而且靠近上海,但還是相當閉塞,偶爾看到當時的一些少年讀物如《中學生》、《開明少年》等,其中有關自然科學的內容深深地吸引著姜文漢,他也就想盡辦法來搜羅這樣一些書,一旦找到一本就如獲至寶,貪婪地閱讀,盡管不少內容似懂非懂,但大自然的奧秘已經扣動他幼小的心扉。

他的高中是在上海復旦中學讀的。復旦中學有一批高水平的教師,學校的學習風氣也很好。有幾位老師的講課非常精彩,富于啟發性。在老師們的引導下,更激發起他對知識的追求,利用幾個寒暑假期,把當時幾本著名的幾何、代數和三角學教本中的習題都做了一遍。同時也努力學習課外知識,當時假日到上海幾條舊書店集中的街道去看書,是他一大樂趣。當時最吸引他的是《科學畫報》,圖文并茂、深入淺出地介紹許多新的知識。使他加深了對科學的濃厚興趣。

姜文漢的大學生活是在哈爾濱工業大學度過的,為響應號召他選擇了最艱苦的專業——鑄造工藝和設備專業。當時的哈工大是學習蘇聯樣板,一切按照蘇聯的教學體系。對這一體系的優劣他也難于作出全面評價,但有兩點至今覺得十分有用。一是有大量的課程設計、畢業設計和實習等實踐機會,走出校門時已經有了相當的工程實踐能力。他畢業后的第一件工作是參加設計一臺1000t的大型壓力鑄造設備,不到半年時間,兩三個剛出校的小伙子,在老同志指導下,就把近千張圖紙的一臺大型設備的圖紙基本完成了,這不能不歸功于他在大學受到的工程訓練。另一個特點是所有主要課題都是用口試,每個學生進考場抽出一張由三四道范圍很廣的考題組成的考卷,每張考卷都不一樣,準備半個多小時就向主考老師講答案并受到老師進一步的詢問,這至少有兩個好處,一是鍛煉了對一個科學技術問題的綜合表達能力,另一個是概念必須清楚,否則就會在老師追問下露餡,這就要力求掌握所學內容的物理本質并且能融會貫通。力求掌握物理本質和融會貫通,便成了他幾十年來工作中的一個重要原則。

1936年5月9日出生于浙江省平湖市。光學技術專家。1958年畢業于哈爾濱工業大學機械工藝系。歷任中國科學院長春機械研究所研究實習員,中國科學院長春光學精密機械研究所研究實習員、助理研究員,中國科學院光電技術研究所助理研究員、副研究員、研究員,所學術委員會副主任、主任,現任該所自適應光學研究室主任、研究員,國家“863計劃”大氣光學重點實驗室副主任。1995年當選為中國工程院院士。

姜文漢先生早年從事大型光測設備研究,在精密軸系理論和技術、固定式光學測量系統等方面具有開創性貢獻。1979年在我國首先開拓自適應光學研究方向,建立整套基礎技術并研制出多代具有國際先進水平的系統。在自適應光學和光束控制兩方面均作出了重大貢獻:研制成功用于“神光”高功率激光裝置的“19單元波前校正系統”,是國際同類裝置個最先實用的;研制成功“21單元自適應光學系統”,使我國成為世界上第三個實現星體目標實時校正成像的國家;與北京天文臺合作研制成功的“2.16米望遠鏡紅外自適應光學觀測系統”,使我國擁有了世界上為數不多的實用近紅外波段的自適應光學觀測系統;37單元和61單元兩套自適應光學系統已分別實現水平和斜程大氣湍流補償,獲得國際上未見報道的校正效果,使我國在自適應光學領域的研究居于世界前列。

評價

姜文漢先生作為科研項目的主要參加者或主持者.曾榮獲國家科技進步獎特等獎一項、二等獎兩項、三等獎兩項,獲中國科學院科技進步獎特等獎一項、一等獎6項、重大科技成果獎一等獎一項,國防科工委科技進步獎一等獎一項。

著作

主要論著目錄1.《自適應光學技術》,載1987年《光學技術手冊》第三篇第八早。2.《爬山法自適應光學波前校正系統》,載《中國激光》1988年第15卷第l期。3.《動態波前誤差的自適應光學實時校正》,載《光學學報》1988年第8卷第5期。4.《光束的控制、發射和傳輸》(與龔知本、宋正方、馬家光等合作),載1989年國家863—410總體軟科學專題專家組研究報告《強激光技術分析與評論》第六章。5.《自適應光學實時大氣湍流補償實驗》(與嚴佩英、李明全、代子昌合作),載《光學學報》l990年第10卷第6期。6.《6l單元自適應光學系統》,載《量子電子學報》1998年第15卷第2期。7.《夏克—哈特曼波前傳感器的探測誤差》,載《量子電子學報》1998年第15卷第2期。8.《自適應光學技術》,載1998年《中國科技前沿》(中國工程院版)。

事跡

1961年,他第一次轉行從機械鑄造到精密光學儀器,1963年第二次轉行進入光電工程領域,其間經受了參與研制我國第一臺大型電影經緯儀、主持研制我國第一臺彈道相機和第一臺接近接觸式光刻機的錘煉。兩度改行兩度成功的喜悅,全國科學大會獎、中科院重大成果獎的榮譽,沒有讓他淺嘗輒止。本來,從事本行工作這條較為穩妥的道路已擺在面前,但他卻不肯滿足于既得的成就,為了能增強國家科技實力,他總在探索著、尋覓著更難攀登、更具風光的科研高峰,頑強沖擊。
  20世紀七十年代,國外發展和報道了“自適應光學”新技術。這項技術能夠實時地探測并校正光學系統的動態波前誤差,從而使系統能克服外界干擾并始終保持良好的工作性能。由于這一新技術的發展,使幾百年來一直困擾光學界難以解決的光學系統受環境動態干擾而降低觀測精度的難題有了解決途徑。姜文漢敏銳地感到這項技術對光學領域的重大意義。1977年,正值第一次全國自然科學規劃會召開,他在會上提出的“開展自適應光學研究”的建議,得到了國家重視,列入規劃。盡管他此時經過長期艱苦自學和工作積累,對光學精密機械設計已是輕車熟路,而自適應光學技術是一項集光學、機械、計算機和自動控制等多項技術為一體的綜合性技術,又需要學習許多新的知識,但他更關心將來而不留戀過去。不少朋友都好心勸他別冒這風險,這么大年紀還要改行太不理智,搞好老本行就行了。1979年,經過兩年的籌備和結束了手頭過去的工作之后,姜文漢建立了“自適應光學課題組”。除了他,組員只有四個志愿者。姜文漢沒有氣餒,堅定不惑,當年就建立了第一個自適應光學試驗模型。1980年在光電所成立了第八研究室,即我國第一個自適應光學實驗室。當時正值光電所準備從大邑霧山山溝向成都郊區轉移,他帶領全室十幾個志愿者來到成都郊外荒涼的牧馬山上,每天邁著泥濘的道路,掃垃圾、貼墻紙,改造了十幾間小平房作實驗室,開始了對這一尖端技術的攻關戰斗。
  就在牧馬山低矮陳舊的小平房里,姜文漢領導組員們于1982年研制成功國內第一塊13單元整體壓電變形鏡,1983年完成了國內第一套自適應光學實驗裝置──七單元線列自適應光學校正系統模型,并取得閉環成功,建立和掌握了自適應光學的基本技術基礎。在此基礎上開展了“自適應光學望遠鏡原理和技術”的研究,1984年經專家評審后列入科學院重點課題。1985年,姜文漢領導的課題組研制成功19單元高頻振動法激光波面校正系統并成功地用于上海“神光”激光核聚變裝置中,校正這一龐大的激光系統中的靜態波前誤差,校正后激光能量提高三倍,接近衍射極限,開創了世界上在激光核聚變裝置中成功使用自適應光學技術改善光束質量的先例。1994年,美國某實驗室才報道了在其“國家點火裝置”的原理樣機中使用自適應光學技術情況,并說明是中國最先使用的方法。“神光”裝置國家級鑒定中,稱該項技術為“具有中國特色的三大技術之一,也是世界上為數不多的實用自適應光學系統”。第一套自適應光學實驗系統剛建成,就得到成功應用。

863計劃的實施,給自適應光學的發展帶來了極好的機遇,863計劃中有三個主題都提出了適用于不同應用背景的自適應光學技術的需求。由于他此時已建立了自適應光學的基本理論、實驗基礎并取得實際應用成果,因而同時受到三個主題的支持,他也因此成為一、二、三屆308主題專家組成員,又擔任第四、五屆 “自適應光學望遠鏡”項目專家,同時還參加另一主題兩個專題組的工作。國家重大任務需求的明確牽引和863計劃的有力支持,使他領導的自適應光學技術研究與系統研制如虎添翼,短短十幾年取得了豐碩的成果,研制完成多代具有世界先進水平的自適應光學系統,使我國在此領域的研究躍居世界先進行列,引世人矚目。
  他始終注意相關專業的發展,十分關注國家長遠科技發展。在八六三計劃開始階段,就建議安排輕型鏡面技術。在308主題支持下建立起來的石英熔接輕型鏡面,因其減重比大、剛度和穩定性好而成為我國航天光學系統的重要技術。該課題組從其他方面得到的經費,已經遠遠超過當初308主題對建立這一技術的總投入。他關注和支持863相關主題的發展,只要對主題發展有利的事,都認真思考并積極提出建議,盡管是“不在其位”,但“也謀其政”。從重大項目的安排,重大實驗的集成方式,到重大戰略性項目的開展,重大項目管理體制的協調與頂層設計,以及重要關鍵性器件的發展規劃,他都力求站在科技發展戰略的高度,積極向上級部門建議、呼吁。他提出的多項重大建議,得到了有關主題和領導機關的高度重視和肯定。有的已經變為現實,有的已被采納,有的正在組織落實。

 


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