新华日报
2017年12月05日
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第3版:要闻

海归“白手起家”组建一流团队

“以电测光”锻造“火眼金睛”

两聚一高 人才奔腾

28岁被破格擢升为教授,组建一流微波光子学术团队,入选科技部中青年科技创新领军人才,获国家优秀青年基金资助,入选中组部青年拔尖人才支持计划……多项学术荣誉集于一身,南京航空航天大学教授、博士生导师潘时龙可谓“创新大咖”,他带的学生也囊括国内外多项顶尖创新大奖。

2010年,潘时龙结束了在加拿大渥太华大学微波光子学实验室的博士后研究,选择回国发展,成为南航史上最年轻的教授。他认定微波光子学方兴未艾,着手在南航开辟这一全新研究方向。

潘时龙到岗两个月后,学校成立了信息光电子工程研究所,次年4月建起微波光子学实验室。由于仪器设备价格昂贵,学校配备的50万元学科建设经费很快用完,潘时龙积极联络“外援”,一方面向行业内一些企业借用仪器,另一方面加强与校外老师的联络并从中寻求合作机会。

他的第一间实验室其实是一间会议室,房间号是614。潘时龙用房间号码谐音激励大家:“我们的科研要‘牛得要死’,也要‘新(New)得要死’。”什么研究才是最“牛”的?“首先得瞄准国家发展中的重大需求,其次也要贴合南航特色,改变原先研究方向开始做航空航天电子信息系统。只要能构建出带宽大、重量轻、体积小、能耗低的高性能系统,就可以解决目前航空航天信息系统面临的诸多关键问题。”

潘时龙研究的微波光子学是个交叉学科,大量采用光纤通信中的器件和仪器。而光纤通信是信息社会的基石,年产值达数千亿美元。新型光谱响应测量是光纤通信系统和核心光电子器件升级换代的前提,但市场在售仪器几乎全部只能测试幅度参数,而无法获取新一代光纤通信的核心——相位参数,严重阻碍了该产业的快速发展。

潘时龙决定带领团队攻克这个难题。他发现,国外光矢量分析仪采用“以光测光”的办法,费时费力而且精度不高,如果采用“以电测光”法,把光信号转换为微波信号,必然大大提高精度。团队先后掌握了光频梳通道化技术、平衡光电探测技术和新型电光调制技术,将相关技术难点一一攻克,我国首台超高精度光矢量分析仪终于问世,可在几百米的光纤中测出小至0.1毫米的误差,与国外垄断产品相比,测量分辨率提高了1600倍,相位精度提高了10倍。

今年4月,这项成果获得第45届日内瓦国际发明展特别嘉许金奖,现已公开发明专利46项、授权24项,形成完整的自主知识产权体系,所提方法被多个著名研究组用于光子芯片测试。成果转化后的产品,已经为长飞(全球最大光纤厂商)、航天电器、中科院半导体所等数十家单位提供可靠的测试服务,有力支撑了新型光器件、光系统和国家核心型号的研制和生产。11月,该成果在上海举办的第十九届中国国际工业博览会上获得银奖。

潘时龙课题组开发了一系列“秘密武器”。比如,最近刚和中国电子科技集团第十四研究所联合研制宽带微波光子成像雷达装置,用微波成像给智能装置装上“透视眼”,在国际上首次通过实验论证了微波频段的小目标实时高精度视频成像,“未来的智能装置不仅能实现全天候工作,而且可以看到隐藏目标——自动驾驶汽车在大雾天气躲让突然出现的‘喵星人’。”

近年来,潘时龙在国内外期刊和国际会议上发表学术论文300余篇、SCI160余篇、他引1600余次,授权国家发明专利25项,主持国防973课题、民口973子课题、国家优秀青年基金等项目。

除了个人不断创新,潘时龙团队还涌现出不少人才。“我会鼓励学生不要仅仅做原理方面的论文,还要往应用方向去做研究。首先带他们去相关单位交流,看看存在哪些问题。知道‘别人需要你做成什么样’,研究就有了更明确的方向。”潘时龙说。

在潘时龙的带动下,他的学生们也收获颇丰,已获重要奖项78个,包括国际IEEE光子学会研究生奖、国际IEEE MTT-S研究生/本科生奖等,两个团队分获全国“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛一等奖和“创青春”全国大学生创业大赛金奖。

本报记者 杨频萍

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