高然：追“光”之旅

宋 潔

高然

如果要問對人類日常生活影響最大的科技是什么？答案毫無疑問是互聯(lián)網(wǎng)。我們在手機(jī)上按下發(fā)送鍵，幾百萬里之外的人就能收到信息，這中間的“溝通橋梁”就是光纖通信。隨著大數(shù)據(jù)、5G的廣泛應(yīng)用，光纖扮演的角色也越來越重要。面向國家重大需求和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，北京理工大學(xué)副教授高然正在開展光纖通信與光纖傳感方面的研究，他期待在未來能貢獻(xiàn)屬于自己的一份力量。

新技術(shù)

光纖通信技術(shù)作為20世紀(jì)人類社會最偉大的科技成就之一，是人類邁向信息化時(shí)代不可替代的重要基石。“光通信是現(xiàn)在非常前沿的學(xué)科，它的傳播速度會更快，頻率更高，它能承載更多的信息，相比傳統(tǒng)技術(shù)，非常適合在信息傳輸感知領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用和研究。”高然向記者解釋道。

“我們都知道無人機(jī)在城市上空是禁飛的，那么怎么來探測它呢？”傳統(tǒng)的聲傳感方法靈敏度比較低，無法準(zhǔn)確進(jìn)行探測。高然想到光學(xué)傳感是已知的最靈敏的探測方法之一，可以把聲傳感與光纖傳感結(jié)合，以此對無人機(jī)進(jìn)行探測、識別和定位。這個方法在學(xué)術(shù)上被稱為“光纖聲傳感技術(shù)”，從目前高然所做的實(shí)驗(yàn)中獲得的數(shù)據(jù)表明，光纖聲傳感技術(shù)在靈敏度上至少提升了3～6倍，抗干擾能力提高了5～6倍。

除了面對威脅空域安全的“低小慢”無人機(jī)外，高然還針對威脅發(fā)電設(shè)備安全的鼓風(fēng)機(jī)軸承異常噪聲，威脅環(huán)境安全的水域致癌物質(zhì)進(jìn)行了相關(guān)的研究，他提出了微加工技術(shù)改變光纖結(jié)構(gòu)的學(xué)術(shù)研究思路，通過光纖結(jié)構(gòu)的改變調(diào)控光纖尺度、光束相位、光場分布等參數(shù)，由此提升光纖傳感器在微型化、抗干擾、高靈敏方面的性能。

好成果的背后是辛苦的付出，對高然來說，如何解決困難占據(jù)了科研活動中最多的時(shí)間。“剛開始做探測無人機(jī)的時(shí)候，從最開始的探測不到，到最后探測成功，我們花了整整兩年的時(shí)間。”至今高然還記得組員們在7月中旬的酷暑和12月下旬的嚴(yán)寒外出探測無人機(jī)時(shí)的艱辛。高然知道，科研注定不是一條特別平坦的道路，這是所有研究中必須要經(jīng)歷的過程，只有堅(jiān)持下來不放棄，才能看到成功的曙光。

追逐光

高然的科研生涯開始于十年前。彼時(shí)，他剛剛考上北京理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的博士，一只腳踏進(jìn)了光纖傳感和光纖通信的研究領(lǐng)域。面對一無所知的全新研究領(lǐng)域，高然得到了導(dǎo)師江毅手把手的教導(dǎo)，從選題到論文再到獨(dú)立做研究，導(dǎo)師的親切耐心給他留下了極為深刻的印象。他清楚地記得自己的第一篇論文被改了15次，老師非常耐心地手寫批語，每一處批語都向高然解釋為什么要做這樣的修改。

現(xiàn)如今，高然已經(jīng)是可以獨(dú)當(dāng)一面的研究者。面對日新月異的光纖領(lǐng)域，一方面，他希望將光學(xué)與材料、物理學(xué)、機(jī)械等學(xué)科進(jìn)行交叉融合，產(chǎn)生新奇的科研現(xiàn)象，做國際前沿的研究，解決光纖傳感或者光纖通信領(lǐng)域無法解決的問題，突破現(xiàn)有技術(shù)的瓶頸；另一方面，高然希望能夠面向國家的需求和經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化的實(shí)踐和應(yīng)用，“比如說我們之前做的探測無人機(jī)噪聲，如果可以將光纖聲傳感技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際的光纖通信網(wǎng)絡(luò)中，那是一件非常讓人高興的事情”。

高然的追“光”之旅還遠(yuǎn)未結(jié)束，他將繼續(xù)捕捉光纖的力量，站在時(shí)代的風(fēng)口上，竭盡全力去改變這個世界。