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“中国光纤之父”——赵梓森的四年和四十年

 粉体人 2021-01-28

赵梓森,广东中山人,武汉邮电科学研究院高级技术顾问,中国工程院院士,国际电气电子工程师协会高级会员,他是我国光纤通信技术的主要奠基人和公认的开拓者,被誉为“中国光纤之父”。

1995年世界光纤之父、诺贝尔奖获得者高锟(左)向赵梓森颁发纪念品

为兴趣,两次从名校退学

赵梓森1932年出生于上海卢湾区一个很小的制衣作坊家庭。他自幼兴趣广泛,尤偏于理科和制作,尚在小学和初中阶段,就因陋就简制造过氢气球、矿石收音机、滑翔飞机模型和小提琴等。1949年高中毕业时,因追求感兴趣的动手性强的实用性学科,他先后从浙江大学农艺系、复旦大学生物系退学,两次重新参加高考,最后于1950年入读上海交通大学电机系电信专业,为他日后接触和研制光纤打下了基础。

1940年上小学四年级的赵梓森在家中做滑翔飞机模型

他1954年大学毕业后被分配到武汉邮电学校当老师,在教授基础学科之余不忘刻苦钻研实用通信知识,虽多次因为专攻学术问题遭受政治迫害和冲击,但始终相信“天生我材必有用”,一直醉心于多项自己感兴趣的小制作和技术发明。1959年,他率领团队研制的可解三阶微分方程的模拟计算机,在“武汉市高校五年成就展览会”上演示获得成功,被授予“武汉市高校科技成果特等奖”。1973年,他采用太阳光做平行光源,主导解决了立项研究多年而长期鲜有突破的国家级大气激光通信项目。这些理论研究和实践成果,既是他多年专注于科研兴趣不断积累的结果,也是他科研天赋和能力的反映,从此领导和同事们一致认可他为“技术专家”,觉得他“搞科研很有一套”,这为他日后说服领导并促成光纤研制积累了人力资本。

步步攻关终突破

对光纤通信研制来说,争取到政策和单位的支持,只是万里长征走了第一步。按照赵梓森提出的方案,光纤通信的三个基本要素(光纤、激光器和通信机)在当时我国落后的生产设备和工艺条件下,哪一个都是空白,都需要自力更生去解决、去突破、去攻关。

1977年在武汉邮科院赵梓森(左二)与同事讨论石英玻璃熔炼

第一步攻关是研制实用型光纤。当时他和同事采用最简易的实验设备、最简单的工艺和最基础的原料,经过1年多时间数千次的试验,才熔炼出高纯度的石英玻璃。他们以此试验为基础,终于于1977年3月成功拉制出了我国第一根实用型、短波长和阶跃型石英光纤。

第二步是研制半导体激光器。他利用被派到美国参观访问的机会,不失时机与美国半导体激光器的发明人谢肇金博士进行商谈达成了技术合作协议。1979年,受邀来华访问的谢肇金与武汉邮科院签订正式合作办厂协议,在中国开办长江激光电子股份有限公司,赵梓森为中方技术代表和负责人。经过两年多的努力,中方主导的长江激光电子股份有限公司终于在1981年9月研制出了我国第一个享有自己知识产权的长波长半导体激光器,摆脱了依赖美国技术的历史。

第三步是通信机问题。按照赵梓森在“背靠背辩论”时提出的技术方案,光导信号必须是数字信号,需要数字式通信机(PCM机)。但符合PCM机要求的半导体集成块,即使在发达国家当时还没研制出来,这成了解决通信机问题的“拦路虎”,难倒了一些同类型科研机构。而赵梓森没有因此退缩,也没有等待,他根据其掌握的扎实通信理论知识,认为半导体集成块研制出来只是时间问题,在没有研制出来之前,暂时可以通过“脉冲调相”来替代解决。随后的发展再次证明了他的“准确眼光”,赵梓森指导科研团队很快研制出了PCM二代机和三代机,顺利应用于我国的第一条实用光纤线路——“八二工程”。

四年和四十年

1984年,邮电部、湖北省和武汉市三方达成协议,在武汉建设邮电部武汉通信光纤厂,赵梓森担任中方技术负责人。他经过认真调研和艰苦谈判,于1985年与荷兰飞利浦公司达成协议,合作建立中外合作公司——长飞公司。长飞公司于1992年建成投产。不过,因工业基础过于薄弱,在投产的数年间国产光纤与世界先进水平仍存在较大差距,这也导致了在1988年至1998年建设“八纵八横”的一系列光缆干线工程中,一律采用进口的购自美国康宁公司的光纤。

面对长飞公司发展初期面临的技术困难,他始终亲临一线指导,不断帮助公司提高技术水平。经过6年多的发展,到1998年长飞公司生产的光纤质量已接近世界先进水平,量产突破100万公里,现在该公司的技术和市场占有率已大大超过早期技术合作的飞利浦公司,成为中国第一、世界知名的大型公司。

在对赵院士的采访中,他多次讲一个“四年和四十年”的故事。有一次上海交大的同班同学聚会时,有位学习成绩始终排在他前列的同学说:“赵梓森,我们在上海交大才学了那么点通信知识,你又没上过研究生,而且被分配到武汉邮电学校那么小的单位,最后是怎么搞出那么多成就,当选为院士的?”赵院士回应道:“虽然本科才四年,但毕业四十年后,我每晚都在家里坚持学习啊!”是啊,大学四年很短,但四十年坚持学习却很长,很不容易,这也是赵院士取得一系列成绩的法宝。


部分资料来自:中国科学报

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