“追光者”张磊：在光纤传像范畴逐梦前行

  为什么在暗淡的追光者环境中，咱们能够通过夜视仪明晰地看到周围的张磊逐梦现象？为什么在医学成像中，医师能够通过细小的光纤光纤探头观察到人体内部的细节？这些效果的背面都隐藏着一项杂乱而精妙的技能——光纤传像。

  近来，传像记者跟从北京市科协、范畴北京科技记协安排的前行“首都科技人”宣扬活动，走进我国建筑资料科学研讨总院有限公司（以下简称“我国建材总院”），追光者听光纤元件所副所长张磊叙述在光纤传像范畴不断探究的张磊逐梦故事。

  “追光”前行，光纤破解“周一谜题”。传像

  2004年，范畴张磊考入我国地质大学（武汉），前行专攻资料科学与工程。追光者大学期间，张磊逐梦他参加一个矿藏资料研讨课题组，光纤以矿渣为质料，研制和制备微晶玻璃，敞开了他对玻璃资料的“追光”之旅。本科结业后，他考入北京工业大学继续攻读硕士，深耕玻璃资料范畴研讨。但那时，玻璃资料是一个较为小众且偏门的范畴，他凭仗大学微晶玻璃的研讨根底，开端了国内液晶显现用基板玻璃配方和工艺功能的研讨。也正因在在玻璃资料方面的专业优势，研讨生结业后他入职了我国建材总院。

  张磊介绍，光纤传像产品是玻璃资料运用光的全反射原理制备而成的。当光线以大于临界视点的入射角自高折射率介质入射到低折射率介质时，会在两种介质的界面上发生全反射，假如将这种全反射约束在设定的空间内，使这种全反射接二连三发生，则可完成光线的受控传输。根据这一原理制成的光学纤维，就能够使光能够像水在水管里活动、电流在导线里传输相同，在设定的空间内完成定向、受控传输。而当数千万根直径微米级的光学纤维丝规矩摆放，熔组成一体，就制备成了光纤传像元件的坯板。

  光纤传像元件的坯板能够制备成不同功用的光纤传像元件产品，如通过180°改变成型，就制备成了光纤倒像器产品，能够完成图画的180°倒转传像；如通过拉伸成型，能够制备成光纤光锥产品，完成图画的扩大缩小传输。光纤传像产品最重要的一个特征便是“光学零厚度”，由于光纤传像元件便是运用光学纤维点对点的传输特性，在输入端将所传输的图画分解成以光学纤维直径为单位的细小像元，每个像元在每根光学纤维中独立传输，在输出端组组成完好的图画，然后完成图画的高保真传输。

我国建材总院研制的光纤传像元件产品。

  回想入职我国建材总院以来的作业旅程，张磊向记者叙述了刚入职时自己发现的一个小规矩。刚进入到光纤传像元件热压部出产线上实习的他，遇到了其时出产线上一个扎手的问题：热压成型后的光纤坯板在后续的加工进程中呈现了迸裂问题。虽然他其时刚入职参加作业不久，但对出产线上问题的知道却很灵敏，通过很多的出产数据的计算作业，他发现：一周中每天坯板的迸裂份额是不同的，其间周一的迸裂份额显着低于其他几天。

  为什么会有这种现象？张磊仔细剖析规矩，重复比照数据，深化出产线调研，终究发现原来是由于周末歇息，车间的保温箱降至了室温状况，所以周一开工时保温箱的开端温度相对较低，使得产品在保温时的降温较快，坯板在后续加工中就不简单迸裂；而从周二开端，由于保温箱继续作业，保温箱内的温度会一向处于高温状况，产品就简单由于降温慢而使得坯板在后续的加工中发生迸裂。

  这次看似一般的计算规矩，却由此处理了光纤传像产品出产进程中的一个严重质量问题。凭仗对细节的灵敏性和长于处理问题的才干，张磊被调到了光纤传像元件出产最中心的技能部门——改变成型部，光纤倒像器是光纤传像产品中占比最重的产品，张磊作为项目担任人，开端独立承当光纤传像元件的自主研制和新产品开发使命。自此以后，他一向扎根在科研出产第一线十余年，先后担任并掌管开发了旋转差速改变成型、毛坯自动化加工、全自动机械手拉丝等光纤传像元件要害制备技能，这些技能不只降低了人为因素对产品的限制和影响，提高了加工功率、尺度加工精度，减少了人工操作强度，一起降低了对人员操作的依赖性，使产品的合格率提高了15%-25%。

  传承精力，打破传统枷锁。

  一谈起一路“追光”走来的作业，张磊目光里就充满了自傲而谦逊的光。

  光纤倒像器是微光像增强器图画输出的显现端窗，是夜视仪的中心要害资料。它是由不计其数根微米级光学纤维规矩摆放后加热熔压成型为坯板，再将坯板两头固定、中心加热软化后经外力使一切光纤绕坯板几许轴同步旋转180°后制备而成。它是配套近贴式微光像增强而研制的，用于微光夜视、空间勘探等范畴，关于成像勘探系统的分辩才干、勘探间隔、方针辨认精度等功能和运用可靠性有着决定性的影响。

  我国建材总院通过数代人的艰苦奋斗尽力和技能传承，建成了我国首条具有彻底自主知识产权的集科研、产品开发、质量操控及工业化制备的光纤倒像器研制出产渠道。其间光纤倒像器双向差速旋转改变成型技能的打破是张磊“追光”科研作业中尤为重要的一段旅程。

  在传统的成型技能中，光纤倒像器的出产往往面临加热不均和应力散布不平等问题，在高精度传像设备中，这一缺点会导致图画传输发生畸变，使得传像含糊或失真。为此，张磊想到了让光纤倒像器坯板旋转起来受热受力。但更多难题接二连三：需求几个电机驱动旋转？以什么方法旋转？怎样确保在旋转进程中，光纤倒像器不会被扭碎？……为了给出答案，他和团队起早贪黑的作业在试验室中，通过屡次的失利和含辛茹苦的调试，终究研讨出了双向差速旋转改变成型技能。

  这种技能打破了传统思想上需求通过两个电机才干发生不同速度以完成速度差的思想枷锁，只用一个电机驱动旋转就能够发生差速效应，使得光纤倒像器坯板在加热进程中构成愈加均匀的温度散布。一起，它结合了动态力学操控战略，能够完成精准的力学调理，有用处理了改变成型进程中受力不均的难题。

  成功历来都不是一蹴即至，面临试验进程中的失利时，张磊一向铭记取入职时带他实习的老师傅的话：“失利的反方向前进一步，便是成功”。这句话一向鼓励着张磊，失利并不可怕，只需一向前行，就一定会成功。他也常常由于突发创意而自发在试验室加班作业。“有时候遇到问题咱们或许很简单堕入思想的误区，觉得幻想中违背传统思想的工作而不愿意去测验，但往往是这种违背传统的‘固有的思想’是最难打破的，会成为咱们技能进步的妨碍”。他以为，科研不是一个轻松的进程，需求通过长期的堆集与研究，才干在要害时刻有所打破。

  通过十数年的堆集和艰苦攻关，张磊和团队便是秉持着这种继续探究的情绪、持之以恒的立异以及“钉钉子”的精力，取得了一系列的打破。他们先后成功研制出具有自主知识产权的大尺度光纤倒像器、高比照度光纤倒像器、超短光纤倒像器等多个高功能光纤传像产品，并完成了产品批量化、系列化，打破了国外产品独占和技能封闭，填补了国内空白，处理了国家使用急需，为微光夜视成像、粒子勘探辨认等范畴供给了要害资料支撑。

  现在，张磊和团队在光纤传像元件范畴布局相关发明专利百余项，现已授权国家发明专利60余项，其间授权世界专利4项。荣获了我国建材行业科技进步一等奖1项，北京市科学技能奖科技进步二等奖1项。

  当被问到自己的科研理念时，张磊以为，能够归纳为“职责、立异、传承”三个词。他解释道，职责不只仅是对科研作业的投入，更是对团队、对社会的许诺；立异是推进科技进步的动力，传承则是将这一精力薪火相传，“咱们做的不只是光纤传像产品，更是国家对咱们的一种信赖和等待，要把这种主意传承给年轻人。唯有不断前行，尽力提高自己才干不孤负这个巨大的年代”。（记者蔡琳 实习生王笑颜）。