二十岁 正当年:记长春光机所大功率半导体激光器团队

“大功率半导体激光器在激光泵浦源、激光加工、激光武器等方面具有广阔的应用前景，已成为国民经济建设和国防建设重要的关键基础元器件和核心支撑技术。”中国科学院院士、长春光学精密机械与物理研究所（以下简称长春光机所）研究员王立军对《中国科学报》记者说。

　　今年恰好是大功率半导体激光器团队20岁生日。1995年王立军带领团队，以研发长寿命无铝大功率半导体激光为起点，以解决国防重大战略需求为目标，同时面向国家半导体激光器事业的发展和国民经济需求，以需求带动学科，推动前沿创新。团队的力量不断得到肯定，今年初，该团队入选科技部2014年重点领域创新团队名单。

　　“荣誉属于长春光机所和我所在的研发团队，荣誉背后是大家共同的汗水。”王立军说。

　　研究方向相辅相成

　　经过20年发展，这支团队已由最初的五六人发展到几十人，固定职工有37人，还培养着50多名研究生。这支队伍建设出了老中青三层梯队：2013年，王立军当选中科院院士，具有高级职称的13人中，有王立军一手带出的“本土”人才，也有从国外留学归来的专家。“根据国家需求，确定团队的重点发展方向，由研究领域发展的前瞻性和战略性，确定团队的创新性发展”，是团队培养人才、吸引人才、留住人才的法宝。

　　这支团队的研究方向是相辅相成的。从半导体激光器的材料生长开始，到芯片的加工和制备，再到后期的激光合束和封装测试，有着完整的国际先进水平的半导体激光研究平台，“正是因为有如此良好的平台环境，团队人才得以有足够空间发挥自己的才智。”长春光机所研究员宁永强说。

　　这支团队配合得相当严密：整体上，王立军发挥院士的学术带头和方向把握作用，组织规划学科发展方向和工程化应用重大事宜。团队建设开放、流动、竞争、择优的环境，调动了团队的积极性，以学术水平、成果为核心对成员业绩进行考核，建立稳定的技术职称队伍，保障科研工作进行。

　　而在具体工作方面，团队的科研人员在技术领域和创新研究两个方面进行交叉分工，采取相互支持的方式，推动项目顺利进行。

　　负责技术领域的人员在前沿创新研究中出谋划策；负责前沿创新研究的队员在半导体激光研制领域承担技术支持角色。“在这两个方面我们交叉分工、相互支持，共同推动项目的进行和学科发展。”宁永强说。

　　全身心默契合作

　　目前王立军团队的研究方向为大功率半导体激光器在激光泵浦源、激光加工、激光武器等方面具有广阔的应用前景，已成为国民经济建设和国防建设重要的关键基础元器件和核心支撑技术。

　　该方向以解决国防重大战略需求为目标，围绕材料生长和器件理论研究、器件工艺研究、激光合束技术研究、激光应用研究和系统设备开发。

　　在过去的20年中，该团队屡屡拿出创新成果，有的问鼎国家技术发明奖和国家科技进步奖，并数次获得吉林省科技进步奖一等奖。

　　近年来，他们在国际上首次提出张应变宽带隙势垒VCSEL新结构和设计思想，研制出92W脉冲输出单管激光器，被美国《今日半导体》以“垂直腔面发射激光器取得92W输出纪录”为标题给予高度评价；又被美国《激光世界焦点》杂志评为“脉冲峰值功率达92W，一个单管面发射激光器纪录”。上述开创性工作研制的各种垂直腔面发射激光（VCSEL）已应用于激光泵浦、激光引信、激光测距等领域。

　　经过20年发展和传承，这支团队全身心地默契合作。他们以大功率半导体激光活跃的国际前沿研究为核心吸引了新一代研究人员的加盟；以需求带学科，强化前沿创新研究结果向国防和工业应用的转化。

　　“吃苦耐劳、勇于创新，挑战科技前沿的精神团队是我们中青两代人从老一代科学家那里传承下来的。”宁永强说。以前，垂直腔面发射激光器只适用于毫瓦至几十毫瓦级低功率下运作。王立军带领团队通过研究和创新，实现了国际性突破，在国际上首次实现了1.95W单管VCSEL连续输出，与之前的传统结构相比光功率提高近百倍，显著拓宽了VCSEL的应用领域。

　　近年来，团队组织科研人员开展了高温工作VCSEL研究，陆续突破InAlGaAs等新材料结构设计与制备等前沿问题，首次实现795nm/894nm VCSEL高温下高效率工作，为发展以芯片原子钟为代表的原子传感系统在导航、海洋探测等领域的应用奠定了基础。

　　激光加工是目前工业加工领域的前沿技术，激光加工技术的水平直接代表了国家的工业基础水平。面对振兴东北老工业基地的浪潮，大功率半导体激光器团队正在这一新的机遇中发挥着积极的作用。他们将先进的半导体激光器技术应用于装备制造业的发展，并不断打破国外产品垄断，同时提高国内激光装备制造业水平，对我国社会经济发展和科技进步发展贡献一份力量。

王立军院士（左一）与英国曼彻斯特大学教授李林参观实验室

　　（原载于《中国科学报》 2015-05-11 第7版 学人)