从20世纪90年代初的一个朴素构想,到如今成为支撑国家信息安全与高端制造的核心力量,一支由院士领衔、平均年龄超过50岁的科研团队,用三十余年的执着坚守与不懈创新,书写了一段追光逐梦、点亮“中国芯”的传奇篇章。近日,随着团队最新一代高性能激光芯片在多个关键领域实现规模化应用,这段可以追溯到上世纪80年代末的奋斗历程,再次进入公众视野。
三十年磨一剑:从零起步的突破
上世纪80年代末,面对国外在高性能激光芯片领域的技术封锁与产品禁运,我国在该领域几乎是一片空白。彼时,以王院士、李院士为核心的科研团队,敏锐地意识到:如果没有自主可控的激光芯片,国家在光通信、精密测量、国防安全等关键领域将长期受制于人。
“那时候条件很艰苦,实验室里最值钱的设备就是一台自己动手改装的老旧光刻机。”团队成员、现年60岁的张研究员回忆道。正是凭借着这股“没有条件创造条件也要上”的韧劲,团队从最基础的半导体材料研究入手,开始了长达三十余年的“追光”之路。
1995年,团队成功研制出我国第一代具有自主知识产权的半导体激光器芯片,实现了从“0”到“1”的历史性跨越。然而,这只是万里长征的第一步。从实验室样品到商用产品,从单一性能达标到高可靠性、高一致性的批量生产,团队又走过了十余年的艰苦攻关。
追光逐梦:攻克“卡脖子”难题
2010年后,随着国际技术竞争日趋激烈,高端激光芯片领域的技术壁垒愈发明显。面对“卡脖子”困境,王院士在项目动员会上掷地有声地说:“核心技术是买不来的,我们必须靠自己!”
在接下来的十年里,团队聚焦高功率密度、低噪声、高可靠性等核心技术难题,连续攻克了外延材料生长、精细工艺加工、芯片封装测试等十余项关键工艺。2015年,团队研制成功当时国内最高功率的激光芯片,打破了国外巨头在该领域的长期垄断。
“每一个参数提升的背后,都是成百上千次失败的积累。”团队核心成员、现年45岁的刘研究员说,“有时候实验失败的原因非常微小,可能是材料中一个原子层的偏差,也可能是工艺中零点几度的温度波动。但我们的老院士经常说,搞科研就要有‘死磕到底’的精神。”
正是这种“死磕到底”的精神,让团队在短短三年内,将激光芯片的核心性能指标从国际先进水平的70%提升至95%以上,部分指标甚至超越了国际竞争对手。
点亮“中国芯”:自主可控的产业价值
如今,团队研发的系列激光芯片已广泛应用于光纤通信、激光加工、医疗设备、国防装备等国民经济和国防安全的多个重要领域。据估算,相关产品的国产化率已从十年前的不足5%提升至60%以上,为国家节省了数百亿元的进口成本,更重要的是,从根本上保障了相关产业的安全与自主。
“我们做的不仅是技术研发,更是在为国家构建一条安全、可靠、可掌控的产业链。”团队负责人、中国工程院院士王教授表示,“30多年来的坚持,就是为了让‘中国芯’在世界舞台上真正亮起来。”
点亮“芯”光,照亮未来。这支被称为“追光者”的院士团队,依然奋战在科研一线,他们的目光已经投向下一个30年——量子点激光器、多波长集成芯片等下一代技术。正如团队成员所言:“追光之路没有终点,只有不断前行的征程。”