29岁长沙小伙领衔研发国产高端光学设备,入选长沙 "小荷" 人才项目
长沙晚报全媒体记者 徐运源 王佳怡 通讯员 张宇
“它们就像是制造枪和子弹的设备,有了它们,才能生产出各类先进的‘武器’。”指着研发车间里多台基于偏振控制的激光直写设备,长沙麓邦光电科技有限公司(以下简称:麓邦光电)微纳技术高级研发经理杨阳介绍完设备的亮点特色,看着记者还一头雾水,就打了一个通俗的比喻。
这些正在运行的设备看似不起眼,实则均为国内首款,填补了国内空白。依托这些设备加工生产的微纳光学元件广泛应用于量子通信、激光加工、机器视觉等前沿领域,每年仅为麓邦光电带来的经济效益就有数千万元。而它们背后的主要研发人就是29岁的杨阳。
近日,2024年长沙市“小荷”青年人才创新项目立项名单公布,杨阳也凭借自己的硬核实力,成为12人中最年轻的入选者。
入职即挑大梁:两年攻坚,却栽在“进口零件”上
5年前,杨阳从湖南大学硕士毕业,意气风发,看中我国光电子产业发展的广阔前景,选择入职麓邦光电准备大干一场。
只是没想到,“挑大梁”任务来得这么快。
“入职没多久,就有科研院校的客户提出了微纳光学元件的需求,我们团队虽然解决了全链条的技术及样品制作工艺问题,但是因为没有稳定的加工环境与系统,导致无法将实验室样品转化为可稳定供应的商品。”杨阳回忆,当时国外有设备,但价格昂贵而且供货不稳定。关键技术必须掌握在自己手里,麓邦光电决定自己干。
于是,由杨阳牵头,组成了一个平均年龄不到30岁的研发小组,开始攻关。面对未知,团队一点点摸索参数,一点点建立标准。经过无数次试验重启,无数次设计归零,历时两年才研发出原型机。
就在团队自信满满地交出成果时,一盆凉水从头浇到了脚。原来,原型机无法制作出合格的微纳光学元件。仔细排查原因后,杨阳发现,问题出在从国外购买的一款核心部件上,其性能参数与设备不兼容,当面临0.1℃的环境温度变化时,就会出现输出信号漂移。
找到了症结,解决起来就容易了。通过半年努力,杨阳团队自主研发专用调制系统,有效解决了输出信号易受温度影响的问题,成功开发出国内首套基于偏振的激光直写设备,并实现百纳米线宽精度,制作出的微纳光学元件能满足激光雷达、激光加工等领域的严苛需求,帮助客户取得更高的收益。
“相比同类型设备,我们的精度提升了十多倍,精度越高,加工生产的光学元件结构就越精细,元件性能也随之提升。”杨阳说。
放大16倍的挑战:凌晨5点的实验室,岳麓山的灵感
有了设备,麓邦光电的微纳光学元件迎来了量产,并在科研领域广受欢迎,就连中国科学技术大学量子计算团队都有应用。
然而,更大的机遇和挑战也随之而来。
在一次展会上,一家单位通过论文中的线索找到麓邦光电,希望依托其关键核心技术,联合研发400毫米通光孔径(直径400毫米)的微纳光学元件。
面临又一次送上门的“订单”,杨阳团队选择继续“迎难而上”。
400 毫米通光孔径,意味着要从之前的1英寸(25.4 毫米)尺寸放大16倍左右,精度却要保持百纳米级,之前的设备要全部更新换代,对稳定性要求高了几个层级,科研环境的要求也随之提高。
公司9点上班,杨阳和科研小分队,在凌晨别人还在睡觉的时候就起床赶到实验室,抢抓5点到7点的“科研黄金时间”。
“这个时候周边没有人走动,环境震动和气流的影响小,非常适合我们做设备的稳定性实验。”但即使如此,团队试过多种方法,一直无法攻克其中的关键技术难点,加上国内外也没有可借鉴的经验,杨阳一度陷入长达两个月的焦虑期。
每当这时,杨阳有自己的“破局秘诀”:他会翻开稻盛和夫的《干法》等书籍,从中汲取前辈面对困境时的坚韧力量,告诉自己“做有意义的事,要相信一定会做成”;业余时间坚持爬岳麓山,看漫山草木葱郁,到山顶俯瞰湘江奔流,总能打开他的科研视野,不少解决问题的灵感也在这“与自然对话”的时刻悄然浮现。
“经过连续攻关,我们已经做出了超400毫米通光孔径的产品,且部分指标达到了国际领先水平。”杨阳自豪地说,依托“小荷”青年人才创新项目,他和团队的目标是:不仅实现从“无”到“有”,还要实现从“有”到“优”,最终推动产业化应用。
扎根长沙:“这里的人都在拼,想让‘麓邦造’走得更远”
如今,杨阳团队的成果,早已从科研圈延伸到工业、消费领域:国防科大、中南大学、湖南大学的实验室里,有他们的光学元件;长沙半导体、人工智能产业链上,他们的技术正在“赋能”。
杨阳自己也迎来了收获期,累计申请21项专利,参与研发的大口径透射式光学元件获得湖南省制造业高地建设五首-首套件奖励、省级工业新产品、中国激光金耀奖“新技术铜奖”。
每当夜幕降临,杨阳驾车行驶在岳麓大道上,看到车水马龙,以及路两旁的产业园区和科创大楼里灯火通明,他就强烈感受到长沙奋进向上的城市精神,更觉得自己的选择没有错。
“感觉大家都在拼,周围的人都想把一件事情做好。”来自湖南岳阳的他,硕士毕业时选择留在长沙,早已把自己当作了长沙人。
对于长沙近年来的发展变化,他也感受很深。“各种各样的配套措施非常齐全,能够很好解决我们青年人才的后顾之忧,这也说明长沙在建设全球研发中心城市方面下了大力气,花了狠功夫。”他说。
采访结束,杨阳走进实验室,与团队成员围着设备讨论新方案,灯光下,一群年轻人的“国产梦”,还在继续生长。他的一句话在记者耳旁久久回响,“未来,我们想让大家提起高端光学元件,都知道是‘麓邦造’,知道这是从长沙走出去的好东西!”
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