一道激光中蘊(yùn)藏多少科學(xué)奧秘？能為國(guó)計(jì)民生做出多少貢獻(xiàn)？從這一個(gè)研究所如今的收獲中，可以管窺一斑。
在5月19日舉行的2019年度上海市科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所（以下簡(jiǎn)稱“上光所”）憑借在激光領(lǐng)域的研究一舉摘得三個(gè)一等獎(jiǎng)、一個(gè)二等獎(jiǎng)，并有一人獲得青年科技杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。

今年是激光器誕生60周年，如今的激光科技是國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要戰(zhàn)略高技術(shù)領(lǐng)域，也是服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要?jiǎng)?chuàng)新驅(qū)動(dòng)器，已成為世界各國(guó)的必爭(zhēng)之地。
作為我國(guó)建立最早、規(guī)模最大的激光專業(yè)研究機(jī)構(gòu)，上光所一直積極探索激光科學(xué)前沿問(wèn)題，發(fā)展大型激光工程技術(shù)，開(kāi)拓激光與光電子高技術(shù)應(yīng)用，已在激光科技創(chuàng)新價(jià)值鏈的多個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)連續(xù)取得突破性創(chuàng)新成果。釹玻璃、分布式光纖、激光薄膜……都曾登上過(guò)上海市、全國(guó)科技獎(jiǎng)勵(lì)的領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)。
本年度獲獎(jiǎng)的項(xiàng)目每一個(gè)都充滿著未來(lái)感，
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海岸線探測(cè)“神器”
上海市技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)
機(jī)載藍(lán)綠激光海洋探測(cè)和傳輸系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用
“我們是研究光的人，卻最怕光，總是在暗室里做實(shí)驗(yàn)?！笨伤麄冄兄瞥龅牟牧稀⒃O(shè)備，卻為人們打開(kāi)了視野的盲區(qū)。
上光所黨委書記、副所長(zhǎng)陳衛(wèi)標(biāo)帶著團(tuán)隊(duì)鉆研十多年，在獨(dú)具穿透海水本領(lǐng)的藍(lán)綠激光中，尋找到一些太陽(yáng)暗線，這些暗線可以讓激光無(wú)視白天海面上強(qiáng)烈的陽(yáng)光，直接“看”到蔚藍(lán)幽深的水下世界。

測(cè)得準(zhǔn)、探得深、通得穩(wěn)、抗干擾，是這套系統(tǒng)的最大亮點(diǎn)。陳衛(wèi)標(biāo)介紹，經(jīng)過(guò)多年探索，他們已經(jīng)將設(shè)備的探測(cè)深度從原來(lái)看到水下十幾米，提升到現(xiàn)在的近百米；可觀測(cè)海況從3級(jí)海況提升到5級(jí)，哪怕海浪高達(dá)4米，太陽(yáng)光十分強(qiáng)烈，也能完成任務(wù)。以前測(cè)量船出海需要數(shù)周才能完成的工作，現(xiàn)在帶上這套設(shè)備，飛機(jī)幾個(gè)小時(shí)就能完成?！白罱?，科研人員還利用這套設(shè)備看到了海洋的內(nèi)波，這在海洋科學(xué)研究上非常有意義。”
下一步，曾有研制衛(wèi)星上激光設(shè)備經(jīng)驗(yàn)的陳衛(wèi)標(biāo)，還準(zhǔn)備將藍(lán)綠激光海洋探測(cè)設(shè)備搬到衛(wèi)星上，使它在淺海海岸帶測(cè)量、海洋生態(tài)監(jiān)測(cè)上，發(fā)揮更大作用。
紅外光學(xué)材料“千里眼”
上海市技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)
大尺寸高性能氧氟紅外玻璃制備與無(wú)框化構(gòu)件技術(shù)及應(yīng)用
紅外光學(xué)材料是超視距夜視、紅外探測(cè)、空間遙感和精確制導(dǎo)等先進(jìn)技術(shù)不可或缺的材料，但針對(duì)紅外玻璃在內(nèi)的高性能紅外光學(xué)材料，西方發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)我國(guó)長(zhǎng)期實(shí)施技術(shù)封鎖和嚴(yán)格禁運(yùn)。
為此，上光所副所長(zhǎng)張龍研究員帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)十多年的艱苦攻關(guān)，攻克了大尺寸、寬光譜、高光學(xué)均勻性紅外玻璃的制備，以及無(wú)框化構(gòu)件技術(shù)等系列關(guān)鍵難題，在摘得科技獎(jiǎng)項(xiàng)的同時(shí)，他本人也因此獲頒2019年度上海市青年科技杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。

要滿足新一代尖端光電系統(tǒng)“看得更遠(yuǎn)”“看得更清”的發(fā)展需求，高性能紅外光學(xué)材料必須邁過(guò)的一道檻就是要實(shí)現(xiàn)超大尺寸。張龍25年來(lái)致力于紅外光學(xué)材料研究，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)十年磨一劍，成功研制出新一代紅外光學(xué)材料，打破了國(guó)外技術(shù)封鎖，滿足了國(guó)家重大需求，并在智慧城市、無(wú)人駕駛、公共安全和航空航天等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
持科研“屠龍寶刀”發(fā)現(xiàn)反物質(zhì) 上海市自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)
“超強(qiáng)激光驅(qū)動(dòng)粒子源與新光場(chǎng)”
超強(qiáng)超短激光裝置是上海建設(shè)科創(chuàng)中心的“大國(guó)重器”，更是項(xiàng)目第一完成人沈百飛研究員心目中的科研“屠龍寶刀”。
位于張江的10拍瓦羲和激光裝置引領(lǐng)世界最強(qiáng)激光，正在建設(shè)的100拍瓦級(jí)超強(qiáng)超短激光裝置更加令人期待。而沈百飛團(tuán)隊(duì)的成果就是上海超強(qiáng)超短激光實(shí)驗(yàn)裝置與國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施硬X射線自由電子激光裝置中“極端光物理線站”設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。
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他的研究在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)強(qiáng)激光產(chǎn)生“反物質(zhì)”粒子，實(shí)驗(yàn)上成功觀測(cè)到正電子束產(chǎn)生，該成果入選兩院院士評(píng)選的“2016年度中國(guó)十大科技進(jìn)展新聞”。他開(kāi)辟出了強(qiáng)場(chǎng)渦旋激光物理新前沿領(lǐng)域，首次提出“光扇反射”產(chǎn)生超強(qiáng)渦旋激光的方法，并提出兼具高強(qiáng)度、短波長(zhǎng)、高角量子數(shù)的渦旋高次諧波理論機(jī)制，獲得實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
從無(wú)人問(wèn)津到成為經(jīng)典論文 2019年上海市自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)
達(dá)曼光柵原理及應(yīng)用
達(dá)曼光柵是上世紀(jì)70年代提出的，但之后十幾年沒(méi)有得到國(guó)際同行的重視。到了90年代，隨著光互聯(lián)和光計(jì)算的提出，才再次引起關(guān)注。從那時(shí)起，周常河就燃起了對(duì)這個(gè)領(lǐng)域探索的強(qiáng)烈興趣。而事實(shí)上，在那個(gè)計(jì)算機(jī)并不發(fā)達(dá)的年代，達(dá)曼光柵優(yōu)化設(shè)計(jì)難度巨大，一個(gè)有11個(gè)變量的光柵，最優(yōu)解相當(dāng)于在10萬(wàn)億億（1022）種組合中找到一種組合，才能使得光柵性能最優(yōu)。

從達(dá)曼光柵非對(duì)稱相位編碼優(yōu)化算法，到圓環(huán)達(dá)曼光柵，再到達(dá)曼波帶片、三維達(dá)曼光柵、扭曲達(dá)曼光柵……周常河帶領(lǐng)他的基礎(chǔ)研究團(tuán)隊(duì)逐步建立了達(dá)曼光柵從標(biāo)量到矢量、從理論到應(yīng)用的完整學(xué)科分支體系。他早期發(fā)表的論文，他引數(shù)量不斷上升，如今已成為該領(lǐng)域的經(jīng)典論文。