科研創(chuàng)新需要“非線性思維”

      高能激光器是美俄等軍事強(qiáng)國(guó)正在搶占的戰(zhàn)略高地。然而，綜合國(guó)外研究，程勇發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)激光技術(shù)路線有著體積大、能耗高等缺點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用上有著很多瓶頸。

      科學(xué)研究有規(guī)律，但往往又沒有規(guī)律，突破性的發(fā)現(xiàn)往往來自于看似異想天開的靈光一現(xiàn)。采訪中，他多次提到“非線性思維”這個(gè)詞，他認(rèn)為，科研就是要跳出常規(guī)，去做別人不敢想或想不到的東西。

      2004年，程勇被總裝備部派送到中國(guó)科技大學(xué)應(yīng)用物理系做高級(jí)訪問學(xué)者。一年時(shí)間里，他充分了解了當(dāng)時(shí)國(guó)際前沿的光學(xué)研究進(jìn)展，創(chuàng)新提出了“互注入相干合成”的激光技術(shù)新思想。這時(shí)的程勇雖然在國(guó)內(nèi)光學(xué)界已經(jīng)小有名氣，但限于種種“先天不足”，他的想法并沒有得到多少人響應(yīng)。畢竟，一個(gè)士官學(xué)校在科學(xué)界還沒有名氣�。�

      程勇并不放棄，抓住一切機(jī)會(huì)和同行們交流，承受了諸多質(zhì)疑和否定。在與一位知名教授交流時(shí)，他描述了自己的觀點(diǎn)——學(xué)術(shù)上只要滿足激光相干合成的條件，即相同頻率、相同偏振態(tài)、相同相位、相同振動(dòng)方向，就能讓激光合多為一，然而目前實(shí)現(xiàn)這一條件的手段非常復(fù)雜，代價(jià)很高；“互注入”則是把原本互不關(guān)聯(lián)的的激光注入到同一個(gè)諧振腔里，讓它們相互注入與交融，經(jīng)歷共同的振蕩過程，就很容易同頻共振，合成一束光。

      “就好像是兩個(gè)原本生活經(jīng)歷、背景不同的人組成一個(gè)團(tuán)隊(duì)。你把你的信息給我，我把我的信息給你，我們就有了共同的理想目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)1+1>2。”程勇比喻道。

      聽了這樣形象的解釋，這位原本持反對(duì)意見的教授當(dāng)時(shí)給予了高度評(píng)價(jià)，認(rèn)為這是一種劃時(shí)代的創(chuàng)新思想和物理機(jī)制。在總裝備部的支持下，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開展了這項(xiàng)研究。

資料圖：激光武器

      2008年，這項(xiàng)課題節(jié)點(diǎn)目標(biāo)探索完成，相關(guān)論文發(fā)表在美國(guó)《Electronics Letter》雜志上，立即引起國(guó)內(nèi)外高度關(guān)注。

      在劉旭、米朝偉等助手的協(xié)助下，程勇在自主構(gòu)建的固體激光平臺(tái)上做了大量驗(yàn)證試驗(yàn)，使激光遠(yuǎn)場(chǎng)獲得非常理想的相干分布。他們將多個(gè)獨(dú)立激光器借助角錐特有的“自準(zhǔn)直、互注入、自適應(yīng)”特性構(gòu)成復(fù)合諧振腔，實(shí)現(xiàn)“高功率、大能量、高亮度、多功能”的激光輸出，且具有小型高效、高可靠、低成本等顯著特點(diǎn)，顛覆了傳統(tǒng)技術(shù)路線。同時(shí)，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室研制出六路固體激光器相干合成原理樣機(jī)，建起了一套小型高能戰(zhàn)術(shù)激光裝備技術(shù)演示平臺(tái)。鑒定結(jié)論認(rèn)為“該項(xiàng)目達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平”。

      記者在現(xiàn)場(chǎng)看到，“啪啪啪”3個(gè)激光脈沖，30米距離上3mm的鋼板瞬間被擊穿！

      2013年，美國(guó)《Optics Letters》雜志收到他們的相關(guān)論文后稱，“從來沒有見過如此有顛覆性的研究成果。”2015年，程勇聯(lián)合天津大學(xué)姚建銓院士、總參54所呂躍廣院士、長(zhǎng)春光機(jī)所王立軍院士等人共同建議我國(guó)應(yīng)加速推進(jìn)小型高效戰(zhàn)術(shù)激光武器關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展，并得到國(guó)家高度重視。

資料圖：激光武器

      很多科研人員對(duì)程勇說：“你們思考的問題和我們不一樣。”他回答：“搞科研要有獨(dú)立思維，要尊重科學(xué)，但絕不能迷信經(jīng)典與權(quán)威。思想有多遠(yuǎn)，我們就能走多遠(yuǎn)。”

      正是基于“非線性思維”，他們研制的雙波長(zhǎng)自由切換固體激光器突破了一系列關(guān)鍵技術(shù)，成功應(yīng)用于某型戰(zhàn)機(jī)起降監(jiān)視系統(tǒng)。他們研制的小型高可靠性人眼安全激光器被廣泛應(yīng)用于武器裝備中。