楷模与榜样——朱洪亮

1960年由北京大学毕业即进入中国科学院半导体研究所的王圩老师,从事半导体材料和光电子器件行业已有57个年头。早期设计硅单晶炉,开展Si单晶材料生长,接着开展GaAs液相外延及其异质结材料生长,即使在文革期间,也一直埋头科研,攻坚克难。学而优则仕,演而优则导,1975年王老师由材料生长转入III-V族光电子器件研究,由其负责完成的GaAs/GaAlAs单异质结短波长边发射/面发射发光管研究成果,于1980年获中国科学院科技成果二等奖;1979年底开展InP基长波长1.55μm激光器研究,1981年研制成功室温连续工作的1.55μm质子轰击条形激光器;随后参与了1.3μm激光器的“六五”攻关任务,于1986年获中国科学院科技进步二等奖;1987年在中国科学院半导体研究所创建了分布反馈(DFB)激光器研究小组(简称DFB组),利用自制液相外延炉解决了外延回溶问题,于1988年底首次在国内研制出含亚微米级光栅的1.55μm动态单模DFB激光器,成为我国第三代光通信激光光源诞生的标制。单模DFB激光器为北京大学、清华大学等众多光通信科研单位送去了及时雨,为国家光通信系统的研发和建立作出重要贡献,并促使美、欧、日等西方国家随后解除了对我国部分光通信器件的禁运。该成果在1991年和1992年分别荣获中国科学院和国家科技进步二等奖。此后,随着MOCVD设备的引进,DFB组在王老师的带领下,科研成果如雨后春笋,层出不穷。主要体现在以下三个层面:

1. 材料技术方面:先后开发出对接耦合、选择区域、集束波导、偏移量子阱、叠层双有源区等材料集成技术,InGaAsP/InP系多量子阱(MQW)、InGaAlAs/InPMQW、大应变长波长(1.6-2.0μmMQW、应变和应变补偿MQW材料生长技术和量子阱混杂蓝移能带工程材料技术等,实现了多类材料和波导的能带调控功能。

2. 新器件方面:相继研制出应变和应变补偿量子阱DFB激光器、双段和多段式波长可调谐T-DFB激光器、偏振不灵敏半导体光放大器(SOA)、多段式放大反馈(AFL)和自脉动DFB激光器、1064nm大功率和窄线宽高线性DFB激光器、电吸收调制器(EAM)和电吸收调制激光器(EML)、2.5 Gb/s-10 Gb/s25 Gb/s-40 Gb/s单片集成EML、宽谱可调谐TEML集成、EAM与模斑转换器(SSC)集成、EAMSOASSC集成的高速脉冲译码器、“与”门光逻辑单元、取样光栅宽可调范围的分布布拉格(DBR)激光器、DFB直调激光器阵列、EML集成调制光发射阵列、波长可调DBR激光器阵列、高速光信息处理集成芯片、4X10Gb/s DFB激光器+多模干涉耦合器(MMI)光子集成芯片(PIC)、4X10Gb/s DFB激光器+MMI+SOA集成PIC4X10 Gb/s EML+MMI集成PIC10X10Gb/s高速直调DFB激光器+MMI集成PIC10X10Gb/s高速并行TEML+MMI集成PICDFB激光器阵列和Si基波导的混合集成器件等等,逐步建立和完善了InP基光电子器件功能集成技术平台。

3. 应用和产业转化方面:2.5Gb/s DFB激光器模块早期应用于从山西榆次至榆社103公里的波分复用演播级通信示范工程;10Gb/s EML模块成功进行了10Gb/s53公里的G.652光纤传输试验;1.3μm2.0μm特定谱线的DFB激光器在煤矿、城市地下天然气管道泄漏预警、汽车尾气超标检测和石油储存罐、运输船危爆特气探测等多领域发挥显著功效;DFB激光器产业化工作正在河南仕佳光子科技股份有限公司开足马力、如火如荼地进行之中。

期间1.3μm1.55μm DFB动态单模激光器成果于1996年和1997年分别荣获中国科学院科技进步一等奖和国家科技进步二等奖;InP基光电子功能材料集成技术平台于2006年获中国材料研究学会科学技术一等奖。

记得当年“75”攻关DFB激光器的年份,王老师指挥大家轮流值班,夜以继日地进行系列科学实验,寻找最佳配比和条件。他本人更是以身作则,天天加班加点,时常工作到深夜。我经常看到他在自制的液相外延炉附近对比测试数据、计算新方案配比,称量各种原料,掐着秒表,盯住炉温,抽动拉杆。最后硬是在西方各国严密封锁技术和设备的艰苦环境下,凭着精益求精的科学态度、一丝不苟的认真精神和百折不挠的坚韧毅力,克服了一道道难关,解决了一个个难题。尤其是在光栅回溶难题上,他与同事们反复调整配比和外延条件,试验上百次,摸索出抗回溶液相外延新技术,研制出第一批脊型波导DFB激光器,在多家单位的角逐和测评中突颖而出,开创了我国第三代光通信用单模激光光源的新世纪。

对待科研事业执着热情,亲力亲为,全力投入,理论联系实际,长期在第一线从事材料生长、器件工艺和测试分析研究,是王老师能够带领团队取得诸多成果的关键所在。

严于律己,但对同事和学生十分包容和宽厚。哪位同事生病,哪位学生家庭有困难,王老师都即时前往嘘寒问暖、关怀备至。即使年近80岁,他每年都要亲自带队去看望已经退休的组内同事,带去DFB团队的温暖和问候。这一优良传统一直延续至今,并将继续延续下去。

在科学研究工作和成果汇报上,王老师历来是有一说一,有二说二,从不为了得奖或争取课题而刻意美化修饰成果。即使是外单位到我们这里来寻求DFB激光器进行试验,只要是经组里送出去的管芯,也一律都要经过严格的筛选和考核,参数、性能和图谱都标注的一清二楚,让使用者用起来特别踏实。

王老师一辈子从事光电子行业不动摇,从Si基和III-V族基础材料生长开始,过渡到III-V光电子器件,最后认准了InP基材料及其器件,38年在该领域埋头耕耘,坚持不懈,毫不动摇,由分立器件到集成器件,到如今的较大规模的光子集成PIC器件,由小做大,由大做强,新器件种类、性能和集成度与日增加、不断提升,为我国的光电子行业打破国际垄断、冲向世界作出了卓越的贡献。

理论联系实际的科学态度、一杆子到底的执著精神、严于律己的工作作风、实事求是的自我评价和宽以待人的谦和风格,王老师是我们的光辉榜样和人生楷模。

值此王老师80岁华诞和由他亲自创建的DFB组成立30周年之际,衷心祝愿王老师健康长寿、他创建的DFB组朝气蓬勃,蒸蒸日上!

(节选自《惟实求真—王圩院士文集》作者:朱洪亮)