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不忘创业艰辛，祝愿明日更好（方祖捷）

来源： 发布时间：2015-03-23【字体：大 中 小】

　　古代尺牍有一句套话，日月如梭，光阴似箭。小时候写作文，怎么也用不上去。现在老了，这种体会日深一日。五十年真有点“弹指一挥间”的感觉。想起来的事情很多，都是一些片断。感触最深的是五十年前后科研工作条件的变化，恐怕比“鸟枪换炮”要大得多。 

　　　　我1968年进所，参加半导体激光器的研制。当初国产的砷化镓晶体很小，象一根胡萝卜。需要确定它的晶向。那时候没有x光定向设备。所采用的方法很巧妙，用粗磨料把晶锭的头部打毛，露出无数微小的解理面；然后用一个细光束照射。当观察到三个对称分布的反射光时，表明入射方向在晶体的(111)晶向上。那时候也没有He-Ne激光器。细光束是用一个小灯泡和两个小孔产生的，十分微弱；反射光更加微弱。定向操作在一个完全无光的暗室中进行。定向后再切片，再用同样的微弱光线对片子的晶向做修正和研磨。 

　　　　半导体激光器制备的第一步是生长P-N结。我所在的课题组还在长春光机所时，采用扩散法实现了砷化镓激光器的低温激射，是国内最早报道的成果。当时国际上已经报道2002年获诺贝尔奖的异质结结构的原理。我们课题组也开始进行异质结材料的外延生长。然而，全部设备装置需要自己研制。我们研究室的老主任杨姮彩先生告诉我，当初她用国产石英管做半导体器件。当通入氢气的石英管在管式炉中加温时，居然石英管成为一根火棒。因为石英管壁上全是细小的漏孔，加热后就点着了。这就是解放初我们国家的工业基础。我还记得，大跃进时作为重大成果报道了上海某厂研制成功“活性染料”。现在看来微不足道，显得小题大做。但是那时我们的国家刚刚从只有洋火(火柴)、洋油(煤油)、洋粉(面粉)、洋布的时代过来。 

　　　　半导体工艺需要用纯净水。那时候，没有净水设备。我们使用从现在嘉定影剧院附近的清泉浴室购买的大瓶蒸馏水。小伙子们定期用黄鱼车去拉过来；那几年东楼电梯还没有修好，一瓶一瓶肩扛到三楼。记得有一次在楼梯上刘枝伍学长扛在肩上的玻璃水瓶不小心被碰落，水流了一地，皮还被划破了。 

　　　　最初的半导体激光器没有条形结构，只用解理方法手工制作。后来知道这是改进模式、降低工作电流的必要措施。但是我们没有光刻机。杨姮彩先生告诉我，她最初的光刻是用黑胶拉丝实现的。黑胶是玻璃真空系统堵漏用的材料。酒精灯一加热，它就化了。用加热软化的黑胶，手工拉成不到1毫米的细丝，立即落到半导体片子上。冷下来就成为材料上的一个线型掩模，然后去做化学腐蚀。现在，我所信息光学研究室的小伙子们正在向数十纳米精度的光刻机攻关，他们大概想象不到当初如此的简陋。 

　　　　多年来，有一些舆论认为我国科技成果没有转化为生产力，或者转化太慢，就是因为科研人员不重视、不努力。这恐怕不很公平。在70年代初，我们的激光器实现低温脉冲激射。当时一个激光器用多达50余片的芯片叠加而成，封装在灌液氮的金属杜瓦瓶中。驱动激光器的脉冲电源用与现在矿泉水瓶相似的充氢闸流管产生，用数公斤重的霓虹灯提供高压。聂朝江学长带领我们晚上在东楼四楼平台上向东方的物理所大楼，做激光测距实验。看到有回波信号时的高兴劲，至今还有一点印象。记得当时负责总体的林尊琪到我们器件组蹲点。为了加快进度，提出了一个技术革新措施，通过一个直角棱镜用立体显微镜观察各层芯片的解理面，大大提高了叠层激光器的质量。 

　　　　当我们有了室温脉冲激射的激光器时，就想到它的可能应用。首先是用于激光空间通信，当初称为光电话。曾经在东大楼与南翔之间在夜间进行了通话实验。也努力进行工业应用。单振国学长为首，我们到上海国棉4厂、上海丝织厂、嘉定国棉33厂等许多单位，与厂里的技术骨干在纺织机上做断纱报警的实验，希望能减轻纺织女工的繁重劳动。我们的激光报警系统还制作了一个模型，在上海市中心人民广场的橱窗中展出。现在，根据这个原理生产的报警器，已经广泛用于各个居民小区的围墙上。科技成果转化为生产力，要靠全社会共同努力。光想吃第三个大饼是不行的。我感到，政策的科学性、文化氛围的宽松和基础的积累是重要的因素。 

　　　　    历史有许多值得回味的内容，上面这些虽然鸡毛蒜皮，也不能说不是历史的几个分子、原子。现在的科研条件今非昔比了，相信不怕困难、不怕艰苦的精神在我所现在年轻人身上会得到继承。条件好了，不必象当初我们那样要将一张滤纸剪成两半用。现在所里有许多先进的设备。问题是有没有让它们发挥应有的作用。85年前后，我们组里曾经到无锡一家电子器件厂买来一台淘汰的电子束真空镀膜机，那原来是蒸发铝电极用的，只有一个坩锅。我们改装为两个坩锅，用于蒸发多层介质反射膜和增透膜。老掉牙的设备还为我们服务了近20年。会用设备、会同设备成知心知底，和不会用、用不好设备差别极大。读汤斯、吴健雄的回忆录、传记，他们的重大发明和发现，也是在相对简陋的装置上取得的。不化精力、不下功夫，好条件还是会成摆设。 

　　　　半导体激光器应用之广，从连着千家万户的光通信，到涉及国家实力的外空间，从量子物理，到小孩子的玩具，50年前是想不到的。然而，我国的半导体激光器今天很大程度上还依赖于国外。我投身激光事业数十年，参与了创业，但是没有什么创造，这已成为历史的遗憾。最近仍有机会与课题组里年轻人一起讨论一些问题。发现早在60、70年代，激光器的性能还谈不上应用的时候，已经有一系列的论文报道基础性的理论研究。几十年后的今天，我们还需要从一个一个公式去推导、去理解。就半导体激光领域而言，其中有很大一部分文献出于日本科学家之手。这是值得我们深思的问题。提示我们要不断学习，还要继续卧薪尝胆。基础必须重视，原创性的工作才有长久的生命力。 

　　　　看到上海光机所到了知天命之年，还那样朝气蓬勃，十分高兴。革命不分先后，创业随时开始。如果说50年前初创，现在要创造更大、更辉煌的事业。有一点要寄希望于年轻人的是，光机所、光机所的员工，能够在未来的中国和世界的科学技术史上留下更多的痕迹。 

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