作者:李晨 来源: 中国科学报 发布时间:2019-6-27 5:8:33
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李景镇:为时间拍照的“摄影大师”

 

■本报记者 李晨

夜幕降临,整个城市一天的喧嚣即将远去。而此时,深圳大学电子科学与技术学院一间实验室里仍旧灯火通明,映着该院教授李景镇与团队成员紧张有序做实验的身影。无论寒暑,李景镇依然坚持这个作息规律,“这个时候很安静,我能静下心来思考问题”。

作为国际全光原子时间成像技术的开拓者,他坚持研究如何观测“一瞬即逝”的超快过程,在高速摄影、超高速摄影和极高速摄影技术领域取得了创造性的成就。

围绕时间靶心的工匠

李景镇曾在时间的科学中创下多个第一:研制出我国第一台国际领先水平超高速分幅扫描同时成像记录仪;研制出我国第一台每秒2000万幅摄影频率的转镜同步型超高速分幅摄影机;在国际上第一次实现每秒万亿幅全息相干快门极高速摄影,等等。

这位时间的“工匠”能够坚持下来、取得今日之成绩,与他对工作的坚守、对科研不懈追求的精神密不可分。

从就读清华大学,到分配到中国科学院西安光机所工作,再到后来来到深圳大学就职,李景镇始终探索着高速成像光学中的完美。

“我要把深圳的光学搞起来,不辜负光学前辈的厚望。”在他的带领下,深圳大学光学工程学科建设实现了从本科、硕士到博士的三级跳。他为我国创建光谷做了先期的理论工作,促进了广东光谷的诞生。他还主导成立了深圳微·纳光子信息技术重点实验室(任主任)和光子工程研究所(任所长)。

“瞬态光子信息技术研究已自成体系,形成了一门交叉性学科,几十年来我一直在干这个,世界范围内干这么久的可能只有我一个。就是因为热爱,所以我一直没有考虑过放下。”李景镇说。

围绕时间这个靶心,李景镇为我国高速成像、超高速成像和极高速成像原理和技术的发展做出了巨大贡献。2018年,李景镇实现了激光等离子体飞秒多幅高分辨率成像,把摄影频率推进到每秒10万亿幅领域,远远超过受测不准原理制约的啁啾编码的极高速成像,刷新了世界纪录;同年10月10日在荷兰召开的第32届国际高速成像和光子学会议上,他作的特邀报告产生了很大影响:因其技术性能指标大幅度超过美国、日本,被与会学者称为MOPA—Li技术。

追求极致的时间雕刻师

20世纪末的中国,正值新型强爆轰等高层次科学试验工作的进行阶段,当时,研发满足要求的国产超高速摄影机这一艰巨任务落在了李景镇的肩头。

研发难度大、精度高、系统极为复杂,面对压在肩头的“三座科研大山”,李景镇带领团队率先成功研制出S—150超高速等待式分幅摄影机,并在2006年获国家技术发明奖二等奖,这也是深圳市首次获得国家科学技术发明奖。

但是,该摄影机却存在关键性的问题:由于它是单功能的分幅摄影机,在相邻两画幅之间有时间缝隙,存在严重的原理性信息丢失。

国家急需没有原理性信息丢失的分幅扫描同时成像的摄影机,他决心从头开始研发。那段时间,他几乎整天“泡”在实验室,不断根据需要消除原理误差,一点点进行试验、创新,不放弃任何一个可能性。

“因为有许多原理误差都需要消除,所以只有不断地进行研究、试验、创新。”李景镇表示。从分幅扫描同时记录、把不完善的空间光学系统变成平面光学系统,再到消除各种影响摄影性能的原理误差,最后提高成像质量……每一步,李景镇都步履维艰,却又步步为营。

“实验效果一定要超过美国!”

“实验效果要超过美国!不然就不干了。”那时,还有人认为李景镇是口出狂言,但彼时的他一心想的却是一定要设计理论创新,一定要技术创新,如果超不过美国,就对不起祖国的长期培养。

要想彻底解决S—150超高速等待式分幅摄影机原理性信息的丢失问题,就必须用到被誉为超高速摄影领域“皇冠上的明珠”的新型高精度SSF成像记录仪。李景镇毅然承担起“SSF超快过程分幅扫描同时成像记录仪”的研制工作。他废寝忘食,在实验室里不停地写着、算着、画着。

那时,只有上海、南京、西安等地能在加工水平、装调水平上满足研究要求,为此,李景镇常常一结束深圳大学的工作,便赶往西安等地,亲自跟进样品加工进程,并随时讨论加工细节以及装调步骤。

8年过后,李景镇与团队终于迎来了柳暗花明,他们成功研制出SSF超快过程分幅扫描同时成像记录仪。它可以在等待模式下同时得到同一时间基准、同一空间基准的分幅图像和扫描图像。团队发明的在等待模式下分幅—扫描同时记录的平面成像系统和无原理误差的转镜相机暗箱,填补了我国高端爆轰研究领域的空白。

“干一行就要把这一行干好、干精。”几十年的风雨兼程,李景镇只做了一件事,但却收获了无数瞩目的成果。在他看来,之所以能够矢志不渝地在时间里旅行,是科研“匠心”在支撑着他,也让他跨越时间的广度与深度,勇做一名“时光科学工匠”。

《中国科学报》 (2019-06-27 第8版 装备制造)
 
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