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余長(zhǎng)源 | 循光而行 通達(dá)萬(wàn)里

科學(xué)中國(guó)人
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《科學(xué)中國(guó)人》雜志社官方賬號(hào)
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從中國(guó)古籍中記載的小孔成像實(shí)驗(yàn),到西方愛(ài)因斯坦重新確立光的波粒二象性,人類對(duì)光的追逐與探索從未間斷,且隨著科學(xué)進(jìn)步蓬勃發(fā)展。以至于自1901年以來(lái)的114項(xiàng)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)中有47項(xiàng)與光子學(xué)有關(guān)。如今,光子學(xué)研究已經(jīng)涉及從基礎(chǔ)科學(xué)到幾乎所有的工程應(yīng)用,光纖通信便是其中一個(gè)十分活躍的領(lǐng)域,不僅為現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)的誕生發(fā)展鋪設(shè)了信息高速公路,也衍生出了光纖傳感等應(yīng)用。

▲余長(zhǎng)源

2022年11月8日,美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)(Optica/OSA)發(fā)布了2023年度新當(dāng)選會(huì)士(Fellow)名單,來(lái)自全球24個(gè)國(guó)家和地區(qū)的109位學(xué)者入選。香港理工大學(xué)教授余長(zhǎng)源榜上有名。作為長(zhǎng)期致力于集成光電器件、光纖傳感、光纖通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)及光電生物醫(yī)療儀器研究的學(xué)者,他的當(dāng)選理由,正是為光纖通信和傳感系統(tǒng)中的信號(hào)處理作出了重大貢獻(xiàn)且積極服務(wù)于光學(xué)界。循光而行,從中國(guó)到美國(guó),從新加坡再回到中國(guó),立足香港,無(wú)論寬闊大道,還是蜿蜒山路,余長(zhǎng)源始終不懈追尋,技術(shù)應(yīng)用因此遍地開(kāi)花、通達(dá)萬(wàn)里。

恩師指引,踏上追光之路

余長(zhǎng)源是福建人,父母與中小學(xué)老師開(kāi)明,成長(zhǎng)環(huán)境寬松自由。少年時(shí)期,他考入福州一中就讀,成績(jī)名列前茅,同時(shí)入選數(shù)學(xué)和物理奧林匹克競(jìng)賽福建省集訓(xùn)隊(duì),最終憑借優(yōu)異的表現(xiàn)保送清華大學(xué)現(xiàn)代應(yīng)用物理系,也與幾位志同道合的伙伴成為終身?yè)从?。從小余長(zhǎng)源心目中最閃光的英雄就是物理學(xué)家楊振寧和李政道。求知若渴的他在本科學(xué)習(xí)期間還選修了企業(yè)管理的經(jīng)濟(jì)學(xué)雙學(xué)位。他早早認(rèn)識(shí)到科技在社會(huì)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中的重要作用,堅(jiān)定了要走科研路的決心。“很感謝我的本科畢業(yè)論文導(dǎo)師朱嘉麟教授,在他的指導(dǎo)下,我了解了關(guān)于半導(dǎo)體物理與激光基本理論,完成了關(guān)于‘Ⅱ-Ⅵ半導(dǎo)體量子點(diǎn)中的激子’的論文,并對(duì)此產(chǎn)生了興趣?!碧崞鸲鲙煟嚅L(zhǎng)源充滿感激。

1997年從清華大學(xué)畢業(yè)后,余長(zhǎng)源赴美留學(xué)。在美國(guó)邁阿密大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程系,他跟隨麥克·R.王(Michael R. Wang)教授研究光電器件,開(kāi)始與“光”有了更為深入的接觸。1999年碩士畢業(yè)后,他進(jìn)入南加州大學(xué)電子工程系讀博,師從國(guó)際光纖通信領(lǐng)域的著名專家,美國(guó)工程院院士、光學(xué)學(xué)會(huì)主席艾倫·E.維爾納(Alan E.Willner)教授,于2005年獲得博士學(xué)位。由此,他完成了從半導(dǎo)體與激光基礎(chǔ)理論到光電器件再到光纖通信系統(tǒng)一段完整的光電信息科技的學(xué)習(xí)經(jīng)歷,“光”成為他接下來(lái)生命里一直追逐的目標(biāo)。

在世界光纖通信史上,1966年是一個(gè)重要年份。彼時(shí)的華人科學(xué)家、后來(lái)的諾貝爾獎(jiǎng)得主高錕博士在這年發(fā)表了一篇?jiǎng)潟r(shí)代性的論文,他在文章中提出低損耗的石英玻璃光學(xué)纖維可望作為通信媒質(zhì),從此開(kāi)創(chuàng)了光纖通信研究領(lǐng)域。此后半個(gè)多世紀(jì),如何讓光更快、更遠(yuǎn)、更準(zhǔn)地傳遞信息的問(wèn)題,引得無(wú)數(shù)科研人員嘔心瀝血,投身于光纖通信技術(shù)躍遷的浩蕩發(fā)展史。隨著摻鉺光纖放大器(EDFA)和波分復(fù)用系統(tǒng)(WDM)的普及,光纖通信容量每10年增長(zhǎng)100倍,以光纖通信為主干網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)讓信息的傳播無(wú)遠(yuǎn)弗屆,徹底改變世界。余長(zhǎng)源攻讀博士期間,正值光纖通信由單波長(zhǎng)10Gb/s向40Gb/s及更大容量發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期。“維爾納教授所帶領(lǐng)的研究組是當(dāng)時(shí)美國(guó)非常重要也是規(guī)模最大的光纖通信研究組之一,我跟隨教授及師兄師姐學(xué)習(xí)了幾年,做了一系列有關(guān)高速可重構(gòu)波分復(fù)用光纖通信系統(tǒng)中的色散和非線性效應(yīng)研究。”基于這些科研成果,余長(zhǎng)源獲得了2004年度國(guó)際電氣電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)光電學(xué)會(huì)優(yōu)秀博士生獎(jiǎng),成為當(dāng)年的12名獲獎(jiǎng)人之一。

▲在美國(guó)南加州大學(xué)的博士畢業(yè)典禮上,余長(zhǎng)源(左二)與恩師、父母合影

博士畢業(yè)后,余長(zhǎng)源短暫地在日本電氣公司(NEC)美國(guó)研究所任訪問(wèn)研究員,2005年年底,他加入新加坡國(guó)立大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程系任教,擔(dān)任光電系統(tǒng)研究小組創(chuàng)始負(fù)責(zé)人及博士生導(dǎo)師。新加坡給予年輕導(dǎo)師充足的經(jīng)費(fèi)支持,在這里,余長(zhǎng)源也兼任新加坡科技研究局資訊通信研究院高級(jí)研究員,并于2007年任澳大利亞墨爾本大學(xué)訪問(wèn)教授。10年耕耘,碩果累累,他的團(tuán)隊(duì)先后多次獲得國(guó)際會(huì)議最佳論文獎(jiǎng)。他也積極開(kāi)展與中國(guó)內(nèi)地的科研合作,并參與了新加坡國(guó)立大學(xué)蘇州研究院的籌建工作。經(jīng)新加坡國(guó)立大學(xué)蘇州研究院推薦,在2014年中國(guó)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中,他與同事及學(xué)生將研發(fā)與市場(chǎng)相結(jié)合,憑借項(xiàng)目“基于光纖傳感的智能健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與應(yīng)用”,打敗來(lái)自五湖四海的上萬(wàn)名競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,獲得生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域全國(guó)冠軍,被人民網(wǎng)、《科技日?qǐng)?bào)》和江蘇電視臺(tái)等官方媒體報(bào)道。

2015年,為與移居香港的父母團(tuán)聚,也被香港背靠?jī)?nèi)地、地處科研與產(chǎn)業(yè)雙優(yōu)的大灣區(qū)科創(chuàng)環(huán)境所吸引,余長(zhǎng)源正式加入香港理工大學(xué)電子與資訊工程學(xué)系任教授。“有賴政策支持,我不僅可以申請(qǐng)香港的資金,還可以申請(qǐng)國(guó)家自然科學(xué)基金,科技部、廣東省的基金。香港理工大學(xué)在深圳也設(shè)有研究院,我跟內(nèi)地同行展開(kāi)了不少合作研究。從國(guó)家層面到地方政府,都給了我堅(jiān)實(shí)的支持?!睂?duì)于過(guò)往,余長(zhǎng)源非常感恩——“自進(jìn)入光纖通信研究領(lǐng)域以來(lái),互聯(lián)網(wǎng)信息量成倍地增長(zhǎng),對(duì)通信技術(shù)不斷提出更高的要求,這就需要從業(yè)者持續(xù)學(xué)習(xí),迭代自己的技術(shù)儲(chǔ)備,創(chuàng)新不止。我幸運(yùn)的地方在于,一路都在世界前沿的研究院所工作,有足夠的支持,能夠更清晰地感知潮流變化并投身其中。我招收的研究生,所帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)成員也很優(yōu)秀,大家可以齊心協(xié)力,快速地向前發(fā)展。”

這些年林林總總下來(lái),余長(zhǎng)源已經(jīng)主持/共同主持50多個(gè)研究項(xiàng)目,從中國(guó)香港、中國(guó)內(nèi)地,新加坡、美國(guó)和澳大利亞獲得超過(guò)1000萬(wàn)美元的資金,并先后指導(dǎo)了20余名博士后研究員和40余名博士生。他撰寫(xiě)/合著了6個(gè)書(shū)籍章節(jié)及600余篇期刊/會(huì)議論文(包括100余篇國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議的主題/邀請(qǐng)報(bào)告,比如美國(guó)光纖通信會(huì)議OFC)。此外,他還曾服務(wù)于100余個(gè)國(guó)際會(huì)議的組委會(huì)或技術(shù)委員會(huì),以及新加坡政府電信標(biāo)準(zhǔn)咨詢委員會(huì),為光學(xué)界持續(xù)貢獻(xiàn)了創(chuàng)新力量。

共謀發(fā)展,弄潮光纖通信

從幾何光學(xué)角度來(lái)說(shuō),由于全內(nèi)反射的效應(yīng),光可以在光纖內(nèi)往返曲折地向前傳輸成千上萬(wàn)公里。因其帶寬非常寬,可攜帶大量信息,在互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的今天,全球光纖正以超音速(每小時(shí)約1600公里)的速度部署。如此大量的信息傳輸,要求極低的誤碼率,如何運(yùn)用數(shù)學(xué)和物理方法,將干擾因素降低,將性能提升,是光纖通信研究要處理的問(wèn)題。

“一段時(shí)間里,光的調(diào)制主要以強(qiáng)度調(diào)制為主。困難在于,如果光探測(cè)器只能測(cè)光的強(qiáng)度,其相位信息就會(huì)全部丟失。若要測(cè)光的相位,還須在接收機(jī)那一端有另外的激光進(jìn)行干涉,把相位信息轉(zhuǎn)成強(qiáng)度信息,這個(gè)就叫相干接收機(jī)。有了相干接收機(jī)后,光通信系統(tǒng)就變成相干光通信系統(tǒng)?!庇嚅L(zhǎng)源解釋道。因公認(rèn)具有靈敏度高的優(yōu)勢(shì),各國(guó)相干光通信的理論和實(shí)驗(yàn)早在20世紀(jì)80年代就熱烈展開(kāi),但隨后因摻鉺光纖放大器發(fā)展的影響,歸于沉寂。然而當(dāng)時(shí)間來(lái)到2005年,互聯(lián)網(wǎng)普及,信息爆炸式增長(zhǎng),對(duì)作為整個(gè)通信系統(tǒng)基礎(chǔ)的物理層提出了更高的傳輸性能要求。傳統(tǒng)光通信系統(tǒng)頻譜效率有限,如何在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上提高光通信系統(tǒng)的容量與性能成為產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界面臨的切實(shí)問(wèn)題。

由此,20多年前曾被寄予厚望的相干光通信技術(shù),再次被人們想起來(lái)。余長(zhǎng)源和他的光電系統(tǒng)研究小組,成為相干光通信這一波研究的弄潮兒。“我們幸運(yùn)的地方在于,率先獲得新加坡科技研究局及教育部在這方面的科研資助,成為這一時(shí)期最早一批的研究者。為了解決在沒(méi)有光學(xué)鎖相環(huán)的情況下進(jìn)行載波恢復(fù)的關(guān)鍵難題,我和團(tuán)隊(duì)成員借用了無(wú)線通信的一些算法,還有成員發(fā)明了相位估計(jì)的新算法。這些成果在學(xué)界引起了廣泛反響,根據(jù)2016年加拿大科學(xué)院理事會(huì)的調(diào)查,我們關(guān)于相干光學(xué)系統(tǒng)數(shù)字載波恢復(fù)的論文引用量為領(lǐng)域內(nèi)的前1%。我指導(dǎo)的博士生中有6人因?yàn)檫@方面的研發(fā)成果獲得了博士學(xué)位。”

▲余長(zhǎng)源(二排中)在香港理工大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)

當(dāng)下,全球互聯(lián)網(wǎng)用戶規(guī)模已突破80億(超過(guò)人口總數(shù))。以香港為例,人均擁有超過(guò)3部終端電子設(shè)備上網(wǎng)。而根據(jù)研究,未來(lái)10~15年,全球光纖傳輸最大截面流量將達(dá)到1000 Tbps,單纖超過(guò)100 Tbps。用戶數(shù)量和網(wǎng)絡(luò)流量的迅猛增長(zhǎng)對(duì)現(xiàn)有光通信提出新的挑戰(zhàn)。P比特級(jí)(1000 Tbps)光傳輸系統(tǒng)與關(guān)鍵技術(shù)的研究被提上了日程?!懊绹?guó)、日本及歐洲,均已開(kāi)始對(duì)基于少模多芯復(fù)用的高譜效率光傳輸系統(tǒng)展開(kāi)研究,但是針對(duì)P比特傳輸系統(tǒng)的關(guān)鍵問(wèn)題尚未突破。尤其是正交模式關(guān)聯(lián)傳輸?shù)壤碚撋形闯墒臁!痹诖吮尘跋?,余長(zhǎng)源帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)依托國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“寬帶通信和新型網(wǎng)絡(luò)”重點(diǎn)專項(xiàng),針對(duì)關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題——少模多芯信號(hào)的正交關(guān)聯(lián)傳輸問(wèn)題、高譜效率P比特光信號(hào)的調(diào)制解調(diào)問(wèn)題、長(zhǎng)距離傳輸中的多通道信號(hào)損傷與聯(lián)合補(bǔ)償問(wèn)題進(jìn)行研究。預(yù)計(jì)基于DSP的高頻譜效率Nyquist強(qiáng)濾波,實(shí)現(xiàn)超密集載波復(fù)用;通過(guò)對(duì)星座圖的概率整形,提升高階信號(hào)的信噪比;解決單通道高譜效率光信號(hào)的抗噪聲問(wèn)題。

除了通信容量的增加,通信能耗問(wèn)題也日益突出。2020年通信能耗已占全球總能耗的5%,市場(chǎng)渴求更快的處理器和更高的帶寬傳輸。依托深圳自然科學(xué)基金重點(diǎn)基礎(chǔ)研究計(jì)劃,余長(zhǎng)源對(duì)面向數(shù)據(jù)中心的光互連系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)了研究。針對(duì)如何進(jìn)一步擴(kuò)展容量、如何進(jìn)一步降低成本、如何進(jìn)一步降低功耗的問(wèn)題進(jìn)行探索。目前,他正領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)深入研發(fā)系列創(chuàng)新技術(shù),包括基于交錯(cuò)載波的雙偏振KK接收機(jī),實(shí)現(xiàn)雙偏振信息傳輸和接收;采用Kalman濾波器快速獲取偏振跟蹤信息;基于少模多芯光纖的矩陣式多域協(xié)同優(yōu)化光互連傳輸機(jī)理研究等。

在光纖通信領(lǐng)域,余長(zhǎng)源的貢獻(xiàn)還體現(xiàn)在光信號(hào)監(jiān)測(cè)、可見(jiàn)光通信、自由空間光學(xué)(FSO)系統(tǒng)的研究上,發(fā)表了一系列高質(zhì)量論文,被斯坦福大學(xué)評(píng)為全球前2%被引用次數(shù)最多的科學(xué)家,也多次獲得香港理工大學(xué)工程學(xué)院的優(yōu)秀科研學(xué)術(shù)獎(jiǎng)及科研經(jīng)費(fèi)成就獎(jiǎng)。值得一提的是,在自由空間光學(xué)系統(tǒng)上,他還帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)參與了我國(guó)空間站光學(xué)艙巡天望遠(yuǎn)鏡粵港澳大灣區(qū)科學(xué)中心的工作,助力我國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展。此外,他積極跟產(chǎn)業(yè)界合作,參與了華為公司的長(zhǎng)距離相干光通信、短距離光互連、空間光無(wú)線通信系統(tǒng)等一系列重要研發(fā)項(xiàng)目,成績(jī)斐然,助力中國(guó)企業(yè)的崛起。

回首20世紀(jì)90年代,雖然已經(jīng)有華為、中興、武漢郵電科學(xué)研究院、北京郵電大學(xué)等這樣的企業(yè)、研究院所和高校在進(jìn)行自主研發(fā),但中國(guó)的光纖通信研究整體上仍然落后。然而“三十年河?xùn)|,三十年河西”,當(dāng)余長(zhǎng)源滿載碩果回到祖國(guó),這些中國(guó)的“追光者”已來(lái)到了技術(shù)追趕的最后階段,如今歷時(shí)近10年,在學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的一道努力下,中國(guó)的光纖通信研究尤其是系統(tǒng)集成領(lǐng)域終于邁進(jìn)了與國(guó)際水平并行乃至引領(lǐng)的新紀(jì)元。余長(zhǎng)源十分慶幸親歷并見(jiàn)證了這段滔滔浪潮,不僅在其中貢獻(xiàn)了科研力量,也實(shí)現(xiàn)了自我的積淀與突破。

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),投身傳感與成像

學(xué)術(shù)研究外,余長(zhǎng)源也鼓勵(lì)他的學(xué)生在畢業(yè)后抓住時(shí)代機(jī)遇、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。

當(dāng)光在光纖中傳播時(shí),在外界溫度、壓力、位移等因素作用下,光波的振幅、相位、偏振態(tài)等參量會(huì)直接或間接地發(fā)生變化,因而可將光纖作為敏感元件來(lái)探測(cè)各種物理量,催生了光纖傳感的發(fā)展。如何利用信號(hào)處理的方法,將光纖傳感性能做進(jìn)一步提升,是余長(zhǎng)源在光纖通信的研究之外嘗試的另一項(xiàng)重要研究工作。而且,對(duì)比光纖通信,光纖傳感對(duì)設(shè)備與資金投入的要求較小,是更適合初創(chuàng)公司的領(lǐng)域。

因?yàn)殡娊^緣、耐高溫、不受電磁干擾(EMI)影響、靈敏度高,集信息感知與傳輸功能于一體,光纖傳感器系統(tǒng)起初被用于高電壓、易燃易爆、高危特種行業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)。早在新加坡工作期間,余長(zhǎng)源與資訊通信研究院的同事就開(kāi)始嘗試光纖傳感在生物醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用,包括研發(fā)非侵入式的智能光纖健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng):系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)呼吸、心跳等多種生命體征,然后將信號(hào)傳輸?shù)街悄苁謾C(jī)和互聯(lián)網(wǎng),獲取用戶的坐姿、睡姿、睡眠階段和健康狀況等信息,最終構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)的健康監(jiān)測(cè)平臺(tái)?;诠饫w微彎損耗傳感技術(shù),余長(zhǎng)源的博士生胡俊浩在畢業(yè)后建立了硅谷初創(chuàng)公司(Darma.co),開(kāi)發(fā)光纖傳感健康監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)與平臺(tái)。谷歌創(chuàng)始人拉里·佩奇(Larry Page)在路演期間測(cè)試了產(chǎn)品原型,被美國(guó)廣播公司(ABC)等20多家美國(guó)媒體報(bào)道。

“香港理工大學(xué)的設(shè)備可以用于多種新型光纖的制造,在這里我繼續(xù)進(jìn)行光纖傳感的研究?!被趯W(xué)校的硬件優(yōu)勢(shì)及多年光纖傳感技術(shù)的積淀,余長(zhǎng)源帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)制作了雙芯光纖干涉?zhèn)鞲猩w征監(jiān)測(cè)儀,從光的強(qiáng)度測(cè)量過(guò)渡到相位測(cè)量,得到更精準(zhǔn)的測(cè)量結(jié)果,并在《光電進(jìn)展》(Opto-Electronic Advances)發(fā)表了綜述文章。團(tuán)隊(duì)跟香港的慈善機(jī)構(gòu)合作,將這款監(jiān)測(cè)儀用于阿爾茨海默病及相關(guān)癡呆癥遠(yuǎn)程活動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),便利了醫(yī)護(hù)人員的工作。學(xué)生團(tuán)隊(duì)又將相關(guān)技術(shù)用于汽車駕駛領(lǐng)域,“基于光纖干涉儀的汽車駕駛員智能健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”項(xiàng)目在2020年第六屆全國(guó)大學(xué)生3S杯物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用“三創(chuàng)”競(jìng)賽中,打敗600多個(gè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,獲得一等獎(jiǎng);之后又在廣東省“眾創(chuàng)杯”創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新大賽中,與1916名競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手同臺(tái)競(jìng)技,斬獲銀獎(jiǎng);研究論文《基于多芯光纖干涉儀的無(wú)創(chuàng)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)》在2018年中國(guó)杭州舉辦的亞洲通信與光子學(xué)會(huì)議(ACP,在中國(guó)舉辦的光通信領(lǐng)域頂級(jí)會(huì)議)上脫穎而出,獲得最佳海報(bào)獎(jiǎng)。

“我的另一名學(xué)生王碧煒,在沙特阿拉伯大學(xué)交換學(xué)習(xí)時(shí),跟當(dāng)?shù)氐氖凸竞献?,利用光時(shí)域反射和分布式傳感的原理,將光纖傳感技術(shù)用于油氣領(lǐng)域的井下監(jiān)測(cè)、油氣管道監(jiān)測(cè)等方面。”畢業(yè)后,王碧煒博士和毛淵博士共同創(chuàng)立了艾克森光電科技(中山)公司,主要產(chǎn)品便是分布式光纖聲波傳感器,致力于在石油/天然氣、周界安全、軌道交通、智慧農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用,與國(guó)際上的同類傳感器相比,可測(cè)信號(hào)更精細(xì),測(cè)量結(jié)果更穩(wěn)定。

光電信息技術(shù)的另一個(gè)重要應(yīng)用是成像。超表面是指一種亞波長(zhǎng)的二維人造材料,可實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁波偏振、振幅、相位等特性的靈活有效調(diào)控。它顛覆傳統(tǒng)光學(xué)原理(反射/折射定律),尺寸小、易集成,光學(xué)設(shè)計(jì)自由度高。依據(jù)超表面材料制作的超透鏡,被《科學(xué)》(Science)期刊評(píng)為2016年十大科技突破之一,相比傳統(tǒng)鏡頭的笨重,它微型化、易集成,應(yīng)用市場(chǎng)廣闊,可望掀起成像系統(tǒng)的革命。余長(zhǎng)源的團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了超表面光纖器件的前沿研究,取得不少成果。他的博士生郝成龍、譚鳳澤等畢業(yè)后創(chuàng)建了深圳邁塔蘭斯科技有限公司,對(duì)超透鏡的量產(chǎn)和透過(guò)率難題進(jìn)行了攻關(guān),致力于將平面超透鏡技術(shù)廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子類、安防監(jiān)控、汽車電子、光通信及AR/VR等領(lǐng)域,引領(lǐng)相關(guān)光學(xué)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的變革。2020年以來(lái),此公司已獲得各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽榮譽(yù)8項(xiàng),融資近2億元人民幣,技術(shù)成果和應(yīng)用成效備受好評(píng)。

2022年年底,亞洲通信與光子學(xué)會(huì)議在深圳舉辦,余長(zhǎng)源團(tuán)隊(duì)李玉建等學(xué)生的論文《基于游標(biāo)效應(yīng)的雙芯單孔光纖同時(shí)測(cè)量軸向應(yīng)變和溫度》獲得厲鼎毅最佳論文獎(jiǎng)。此獎(jiǎng)項(xiàng)的設(shè)立是為了緬懷繼高錕之后的光纖通信領(lǐng)域泰斗、波分復(fù)用系統(tǒng)之父厲鼎毅博士。他也是維爾納教授在貝爾實(shí)驗(yàn)室做博士后研究時(shí)的華人導(dǎo)師。在余長(zhǎng)源眼里,包括他的導(dǎo)師、他自己,以及他的學(xué)生在內(nèi),至少三代人,都曾受到這位大師的引領(lǐng)與指導(dǎo)。如今大師雖已駕鶴西去,但光纖領(lǐng)域的中華力量仍在繼續(xù)活躍,中國(guó)光纖研究正在世界舞臺(tái)大放光彩?!拔覀儓F(tuán)隊(duì)的最新論文獲厲鼎毅獎(jiǎng),就是對(duì)大師最好的紀(jì)念。過(guò)去20多年間,我有幸在光電信息領(lǐng)域持續(xù)工作,親歷了歷史:朋輩成長(zhǎng)為海內(nèi)外光通信的中堅(jiān)力量,中國(guó)在本領(lǐng)域研發(fā)從相對(duì)落后到開(kāi)始領(lǐng)先;中國(guó)通信市場(chǎng)從七國(guó)八制、外國(guó)通信公司在華利潤(rùn)超過(guò)鴉片,到華為等中國(guó)公司崛起、極大降低國(guó)人通信費(fèi)用并參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng);我留美初期越洋電話每分鐘幾美元,到現(xiàn)在低成本網(wǎng)絡(luò)連接世界各個(gè)角落。這翻天覆地的變化,是師、友、學(xué)生幾代人扎扎實(shí)實(shí)干出來(lái)的。作為光纖通信傳感領(lǐng)域的后輩,我們也將在高錕先生、厲鼎毅先生開(kāi)創(chuàng)的道路上繼續(xù)努力奮斗下去!”

專家簡(jiǎn)介

余長(zhǎng)源,香港理工大學(xué)電子及資訊工程學(xué)系教授、博士生導(dǎo)師,美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)士。1997年獲清華大學(xué)應(yīng)用物理和企業(yè)管理雙學(xué)士學(xué)位,1999年獲美國(guó)邁阿密大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程碩士學(xué)位,2005年獲美國(guó)南加州大學(xué)電子工程博士學(xué)位。2005年至2015年在新加坡國(guó)立大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程系任教,創(chuàng)立光電系統(tǒng)研究小組,并兼任新加坡科技研究局資訊通信研究院高級(jí)研究員,2015年12月加入香港理工大學(xué)。主持/共同主持50多個(gè)研究項(xiàng)目,先后指導(dǎo)了20余名博士后研究員和40余名博士生。其團(tuán)隊(duì)曾獲10次國(guó)際會(huì)議最佳論文獎(jiǎng),以及2014年第三屆中國(guó)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽全國(guó)總決賽生物醫(yī)藥行業(yè)團(tuán)隊(duì)組冠軍。他撰寫(xiě)/合著了6個(gè)書(shū)籍章節(jié)及600余篇期刊/會(huì)議論文(100余篇主題/特邀報(bào)告,包括全球光通信領(lǐng)域以規(guī)格高、專業(yè)性強(qiáng)著稱的美國(guó)光纖通信會(huì)議OFC)。此外,他還曾擔(dān)任100余個(gè)國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議的組委會(huì)/技術(shù)委員會(huì)的主席或成員,以及新加坡政府資訊通信發(fā)展管理局技術(shù)顧問(wèn)委員會(huì)委員。

評(píng)論
湖北胡石倫
大學(xué)士級(jí)
光子學(xué)研究已經(jīng)涉及從基礎(chǔ)科學(xué)到幾乎所有的工程應(yīng)用。
2024-01-12