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一生一心一件事——吳曉君

來源:央視網 | 2023年05月12日 16:02
央視網 | 2023年05月12日 16:02
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她與光學結緣,從此讓太赫茲強源成為生命之光。在第一屆中國科技青年論壇總論壇上,她眼神堅定,泰然自若,散發著女性科技工作者的獨特魅力。她是來自北京航空航天大學的吳曉君教授,也是曾獲得過國際紅外毫米波太赫茲學會首屆Zhenyi Wang獎的女科學家。


在科研中,她用“不破樓蘭終不還”的決心攻堅克難,以“雄關漫道真如鐵,而今邁步從頭越”的奮鬥之姿攻克“卡脖子”技術,她將“一生一心一件事”詮釋到極致,致力於太赫茲強源的研究,努力把我國變成世界上太赫茲最亮的國家。

“我從2013年開始研究鈮酸鋰太赫茲強源。當時,我所在的團隊想要建造世界上第一台太赫茲電子加速器,我的任務是産生毫焦耳級的太赫茲輸出。可是,當時國際上報道的太赫茲波能量只有幾個微焦,也就是説,我要把太赫茲能量提升一千倍!”

面對如此艱巨的科研任務,吳曉君毫不畏懼,冷靜分析,她採用實驗室已有的激光器,研究了激光波長、脈衝寬度、泵浦能量、光譜分佈等對太赫茲産生效率的影響,通過傾斜波前技術,解決了相位失配的第一個難題。“但遺憾的是,那個時候團隊的激光器能量不夠,我沒能做出毫焦耳級的太赫茲輸出。”

2017年,吳曉君得知中科院物理所有一台能量更高的鈦寶石飛秒激光器,她當時特別開心,覺得夢想很快就要實現了。但是,令她意想不到的是:“這臺激光器的能量是提高了,但是脈衝寬度只有30飛秒,還不到理論預測最佳脈寬的十分之一。”嘗試了各種方法,問題始終得不到解決。“直到2018年,啁啾脈衝放大技術獲得了諾貝爾獎給我帶來了靈感:或許我也可以用加啁啾的方式把脈衝拉長,解決這第二個難題。”很快,她採用這個方法就獲得了0.2毫焦的太赫茲輸出,距離1毫焦的目標更加接近了。

隨著進一步提高激光器的能量,接踵而來的是第三個難題。吳曉君發現晶體裏面的其他非線性效應也被激發了出來,産生太赫茲的能量反而更低了。“為了解決這第三個難題,我不僅需要給激光脈衝加啁啾,要對光譜進行優化,要把光斑做成橢圓,還要把晶體進行拼接和冷卻。最重要的是,我們需要把以上的每一條都做到最好,才有可能獲得毫焦耳級的太赫茲輸出。”

憑藉著百折不屈的科研韌勁,敢為人先的科研精神,2019年9月10號的晚上,吳曉君團隊終於獲得了世界第一個毫焦耳級的鈮酸鋰太赫茲強源,將國際上保持了多年的0.4毫焦提升到了1.4毫焦,成為鈮酸鋰太赫茲強源新的世界紀錄。

2021年10月,吳曉君團隊又在張江實驗室的支持下,與中科院上海光機所合作,實現了13.9毫焦的更強太赫茲能量輸出,將她自己的世界紀錄又提升了十倍。研究成果一經發表,就在國內外同行中引起了廣泛的關注和強烈的反響。

吳曉君希望“國家能夠設立太赫茲研究與應用方面的重大項目,讓我們能夠在大科學裝置上獲得更加穩定的支持,建造更強的太赫茲光源,並基於太赫茲強源,在物理、化學、材料、生物、國防、天文、加速器等領域開闢一系列顛覆性前沿交叉研究方向,引領太赫茲世界科學前沿,讓我國成為太赫茲最亮的國家。”

回望人生歲月,正是選擇堅守在科研一線,吳曉君才能發掘光學與電學深度融合的世界中一個又一個里程碑,才能不忘初心,不負韶華,以自立自強的使命擔當,高水平科技成果,報效祖國。這正是科研人員不忘初心,自覺履行高水平科技自立自強使命擔當的縮影。科技強國的行進道路上,吳曉君們勇毅前行。

編輯:王京立 責任編輯:
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