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一生一心一件事——吴晓君

来源:央视网 | 2023年05月12日 16:02
央视网 | 2023年05月12日 16:02
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她与光学结缘,从此让太赫兹强源成为生命之光。在第一届中国科技青年论坛总论坛上,她眼神坚定,泰然自若,散发着女性科技工作者的独特魅力。她是来自北京航空航天大学的吴晓君教授,也是曾获得过国际红外毫米波太赫兹学会首届Zhenyi Wang奖的女科学家。


在科研中,她用“不破楼兰终不还”的决心攻坚克难,以“雄关漫道真如铁,而今迈步从头越”的奋斗之姿攻克“卡脖子”技术,她将“一生一心一件事”诠释到极致,致力于太赫兹强源的研究,努力把我国变成世界上太赫兹最亮的国家。

“我从2013年开始研究铌酸锂太赫兹强源。当时,我所在的团队想要建造世界上第一台太赫兹电子加速器,我的任务是产生毫焦耳级的太赫兹输出。可是,当时国际上报道的太赫兹波能量只有几个微焦,也就是说,我要把太赫兹能量提升一千倍!”

面对如此艰巨的科研任务,吴晓君毫不畏惧,冷静分析,她采用实验室已有的激光器,研究了激光波长、脉冲宽度、泵浦能量、光谱分布等对太赫兹产生效率的影响,通过倾斜波前技术,解决了相位失配的第一个难题。“但遗憾的是,那个时候团队的激光器能量不够,我没能做出毫焦耳级的太赫兹输出。”

2017年,吴晓君得知中科院物理所有一台能量更高的钛宝石飞秒激光器,她当时特别开心,觉得梦想很快就要实现了。但是,令她意想不到的是:“这台激光器的能量是提高了,但是脉冲宽度只有30飞秒,还不到理论预测最佳脉宽的十分之一。”尝试了各种方法,问题始终得不到解决。“直到2018年,啁啾脉冲放大技术获得了诺贝尔奖给我带来了灵感:或许我也可以用加啁啾的方式把脉冲拉长,解决这第二个难题。”很快,她采用这个方法就获得了0.2毫焦的太赫兹输出,距离1毫焦的目标更加接近了。

随着进一步提高激光器的能量,接踵而来的是第三个难题。吴晓君发现晶体里面的其他非线性效应也被激发了出来,产生太赫兹的能量反而更低了。“为了解决这第三个难题,我不仅需要给激光脉冲加啁啾,要对光谱进行优化,要把光斑做成椭圆,还要把晶体进行拼接和冷却。最重要的是,我们需要把以上的每一条都做到最好,才有可能获得毫焦耳级的太赫兹输出。”

凭借着百折不屈的科研韧劲,敢为人先的科研精神,2019年9月10号的晚上,吴晓君团队终于获得了世界第一个毫焦耳级的铌酸锂太赫兹强源,将国际上保持了多年的0.4毫焦提升到了1.4毫焦,成为铌酸锂太赫兹强源新的世界纪录。

2021年10月,吴晓君团队又在张江实验室的支持下,与中科院上海光机所合作,实现了13.9毫焦的更强太赫兹能量输出,将她自己的世界纪录又提升了十倍。研究成果一经发表,就在国内外同行中引起了广泛的关注和强烈的反响。

吴晓君希望“国家能够设立太赫兹研究与应用方面的重大项目,让我们能够在大科学装置上获得更加稳定的支持,建造更强的太赫兹光源,并基于太赫兹强源,在物理、化学、材料、生物、国防、天文、加速器等领域开辟一系列颠覆性前沿交叉研究方向,引领太赫兹世界科学前沿,让我国成为太赫兹最亮的国家。”

回望人生岁月,正是选择坚守在科研一线,吴晓君才能发掘光学与电学深度融合的世界中一个又一个里程碑,才能不忘初心,不负韶华,以自立自强的使命担当,高水平科技成果,报效祖国。这正是科研人员不忘初心,自觉履行高水平科技自立自强使命担当的缩影。科技强国的行进道路上,吴晓君们勇毅前行。

编辑:王京立 责任编辑:
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