黄雪霜  吴应清　　

　　科研是一项需要恒心和毅力的探索之旅，但对于柯熙政而言，科研更像是一场始于热爱、乐于奉献的人生征途。1983年，从陕西工学院（现陕西理工大学的前身之一）电子工程系毕业后，柯熙政就踏上了这条充满未知与挑战的道路。他没有预见到，自己会在无线光通信领域深耕细作，成为这一领域的佼佼者。

　　然而，正是这份对科研的纯粹热爱，驱使他不断前行。1996年，他在中国科学院大学获得理学博士学位，进一步夯实了科研基础。随后，在西安电子科技大学和第二炮兵工程学院从事博士后研究工作的岁月里，他师从我国计算电磁学先驱吴振森教授和导航、制导与控制专家邓方林教授。这段宝贵的经历，不仅为他后来的学术成就奠定了坚实的基础，更塑造了他坚韧不拔、勇攀高峰的科研精神。

　　进入西安理工大学后，柯熙政将他的热情与智慧倾注于教育事业，创建了“信息与通信工程”学科和通信工程系，为无数渴望知识的学子提供了宝贵的学术资源。在这条道路上，他始终保持着对科研的热情与执着，不断探索、不畏前行。凭借出色表现，2019年，他当选为中国电子学会会士；2022年，他当选为俄罗斯自然科学院外籍院士。

躬耕陇亩 春种秋收

　　春种一粒粟，秋收万颗子。柯熙政正是如此。多年来，他将自己的科研生涯视作一片沃土，春天播撒下对知识与创新的渴望，躬耕陇亩，秋天收获了丰硕的科研成果。投身信息与通信工程科学研究后，他始终将目光聚焦前沿，瞄准领域的多个关键性问题发起挑战，埋首攻关，收获了一个又一个创新成果。

　　驾驭时间 使时间尺度更加均匀

　　针对授时设备的基准源问题，柯熙政提出了一种多尺度数据融合模型，将小波原子时算法应用于某工程实践中，以提高时间尺度的频率稳定度。这一算法充分考虑到原子钟在不同频率尺度的稳定性，采用不同尺度的小波方差进行加权，是一种多尺度数据融合算法，获得的时间频率稳定度比传统算法好一个量级。相关技术获批2项发明专利和2项计算机软件著作权，并获2007年度陕西国防科技进步奖二等奖和2012年度陕西省科技进步奖二等奖。随后，他又将这一算法推广用于提高微机电陀螺零偏稳定性，获批3项发明专利和5项计算机软件著作权，在科学出版社出版专著《多模式多尺度数据融合理论及应用》。

　　在博士后研究期间，柯熙政又提出了卫星-地面低频导航台组合导航的概念，实现了卫星导航和无线电远程导航的时间同步，解决了卫星导航和地面无线电导航中“三高三低”的难题，最后在有关单位的通力合作下试验结果达到了预期目标，相关技术获2007年度军队科技进步奖一等奖。他将技术推广到通信系统的时间统一系统之中，充分利用GPS、北斗导航系统及低频导航台的特点，保持了不同时间传递系统的多尺度数据融合，在失去外部时钟源的情况下，在一定时间内可以有效保持时间尺度的精确性和平稳性。

　　为光编码 提高光通信的有效性

　　与射频通信一样，光通信包括有线光通信与无线光通信。光纤通信就类似电通信领域的有线通信，光信号在光纤波导中传输。光纤通信已然成为整个通信网络的支柱，全网超过98%以上的信息都是通过光纤通信传递的。无线光通信就是无需固定的波导，光和电磁波一样通过空间进行传输。无线光通信广泛应用于卫星与卫星之间的通信、卫星与地面之间的通信及应急通信保障。传统上人们对光编码研究比较少，柯熙政带领课题组成员，经过20多年的辛勤工作，系统研究了光通信的编码理论，在科学出版社出版的著作中提出了“无线光通信中的编码理论”，发明了无线光通信帧同步方法，获得国家发明专利。他最早提出了无线光通信中的“正交频分复用”传输，可逼近信道容量的极限。成果获陕西省工业和信息化厅2008年度信息产业科技成果奖一等奖和2010年度陕西省科技进步奖三等奖。

　　让光拐弯 自组网使光通信无缝覆盖

　　光直线传播是光传输的一条基本性质，也限制了光通信的推广应用。太阳是最大的光源，也是最大的背景噪声源。在紫外光频段220nm～280nm波段，由于大气臭氧层的作用，这一波段被称为日盲波段。在这一波段由于波长与大气分子粒径可以比拟，大气分子的散射作用改变了光的传播方向，散射光扩大了紫外光的覆盖范围，使光可以拐弯以规避障碍物，采用自组织网络扩大了紫外光覆盖范围。柯熙政在国内率先提出了紫外光自组织网络概念，通过中继拓展了紫外光传输的距离，利用非直视传输特性解决了光跨越障碍物传输的难题，出版专著《紫外光自组织网络理论》。他进行了一年时间紫外光的噪声特性的测量，并在我国主要空域进行了测量，找出了紫外光通信噪声的规律，为紫外光通信奠定了理论基础。

　　晴天条件下的紫外光背景光日变化随季节如图1所示。可以看出夏至的背景光辐射值最大，秋分和春分的背景光辐射值相近，冬至最小；并且随着季节变化，日辐射峰值的时刻也会随之改变。其中由春分到夏至，紫外辐射逐渐增强，且白昼时间逐渐变长；由秋分到冬至，紫外辐射逐渐减小，且白昼时间逐渐变短，呈现出季节性的周期变化。

　　纠错编码 提高光通信可靠性

　　以光谱为载体的无线光通信能够拓展通信频段、提升信息网络容量，是满足国家空天地海重大应用需求的关键技术。为了发挥无线光通信的优势，柯熙政将纠错码理论引入无线光通信中，对几种纠错码进行硬件实现。他带领团队对RS码、Turbo码、LDPC码及极化码的编码方案进行了研究。立足实际，他们在不同天气条件下进行了多年的实际测量，结果表明纠错编码可以使光通信误码率降低一个量级。相关技术获批多项发明专利和软件著作权，分别获2010年和2012年度陕西省科技进步奖三等奖，成果出版专著《无线激光通信系统中的编码理论》。他在国内最早提出了无线激光通信中的“正交频分复用”传输和“多输入多输出”概念，并对其中所涉及的信号处理与编码方式进行深入研究，相关技术获2015年度陕西省科技进步奖三等奖。成果在科学出版社出版专著《无线光MIMO系统中空时编码理论》和《无线光正交频分复用原理及应用》。

　　扭曲波前 增大光传输信道容量

　　随着海量数据传输、云计算、人工智能等新兴领域的出现，传统通信方式存在传输速率和信道容量的局限。光束的波前有平面波和球面波，2000年前后，国际上出现了一种扭曲的波前，柯熙政及时开展了相关领域的研究，在国内率先将涡旋光用于无线光通信。携带轨道角动量的涡旋光束以一种新的复用方式能够从根源上解决射频通信频谱匮乏的问题。涡旋光束理论上具有无穷维空间，可以扩大光信息传输的容量，减小光束的扩展及光强闪烁。他在国内率先将涡旋光束的暗中空特性创新地用于无线光通信系统，大幅度提高了马卡光学天线的发射效率，相关技术获2016年度陕西省科技进步奖二等奖，在科学出版社出版专著《涡旋光的产生、传输、检测及应用》。

　　建立模型 使噪声可控

　　光通信中信源是双极性的，由于光信号的平方律检测特性，光强没有负值，属于单极性信号，这样其噪声均值就是大于0的了。人们为了处理方便，往往将光信道的噪声视为0均值高斯分布，这样会带来一系列错误的结论。柯熙政通过逻辑推理和实验测量，提出了一种被称为“柯氏分布”的分布模式，用以描述可见光通信的信道噪声。其中一个分量表示汽车当前所在路灯的噪声分布，另一个表示其他车辆及路灯的噪声分布。通过在全国几十个城市测量，结果验证了这一模型的合理性。如图2所示，人们研究光通信的时候，可以根据这一模型加入不同地区的噪声参数，为可见光通信提供了实验依据。

　　由0到1 实现相干光通信

　　2000年的时候，柯熙政在国内一本光学期刊上看到了一所业内颇有影响力通信院校的两个教授的论文，一篇文章说无线光相干通信可以实现，另一篇文章说无线光相干通信不可能实现，而且还是同一个教研室的教授。这引起了柯熙政极大的兴趣。他通过20多年的刻苦攻关，带领30多位博士研究生解决了一个个关键问题，实现了无线光相干通信。

　　柯熙政带领课题组采用自适应光学原理进行波前畸变校正，在5维空间进行优化处理，提高了空间光-光纤耦合效率。他们发明了晶体型空间光混频器，利用晶体的双折射现象，巧妙地实现了空间光信号在晶体内部的相干。他们还建立了100公里激光相干通信试验系统，其检测灵敏度较直接检测提升了20dB，可实现稳定、流畅的视频信息传输。相关研究成果发表在《光学工程》（Optical Engineering）、《应用光学》（Applied Optics）等高水平国际期刊，在科学出版社出版专著《无线光通信中的部分相干光传输理论》《无线光相干通信原理及应用》《自适应光学理论及其在无线光相干通信中的应用》。

　　弥补短板 解决无线光通信对准难题

　　传统的无线光通信都是采用共视轴原理，发射和接收双方要交换信息，而且要知道发射与接收双方的位置信息。受大气湍流影响严重，共光路初始对准耗时费力，极大地限制了无线光通信的推广应用。大气湍流扰动也会使光斑无规则漂移，导致信号强度起伏波动，甚至失锁。柯熙政发明了一种非共视轴跟踪系统，发射、接收时双方不需要知道各自的位置坐标，双方也不需要交换信息。将传统的发射-接收大闭环控制改为发射端采用图像跟踪，接收端采用二维反射镜跟踪。成果采用了巧妙的光路设计，利用光路可逆的原理，如果发射端接收到了对方的信息，那么对方也就接收到了发射端的信息。技术极大地推动了无线光通信技术的应用，简化了无线光通信的捕获、对准与跟踪流程，获得了国家发明专利。发表的论文《利用二维反射镜实现无线光通信快速对准》入选学术精要（2023年5—6月）高论文引证标准化指数（PCSI）论文。

　　如图3所示是这一方案示意图。这一方法也可用于飞行器之间的光通信，省去了稳定平台及定位装置。

锲而不舍 集腋成裘

　　自2001年涉足无线光通信领域以来，柯熙政便展现出了卓越的研究实力和不懈的探索精神。他先后承担了国家和地方无线光通信类课题20多项，在学术领域也取得了丰硕的成果。他不仅是中国电子学会和光学学会的终身高级会员，还是美国光学学会和国际光学工程学会的终身会员，是中国光学工程学会理事和陕西省光学学会常务理事。在担任陕西省智能协同网络军民共建重点实验室副主任的同时，他还担任了多个学术刊物的编委，如《电子学报》（英文版）和《红外与激光工程》、《电子测量与仪器学报》、《西安理工大学学报》、《时间频率学报》、《光通信技术》，以及《大气科学研究》（Journal of Atmospheric Science Research）等。

　　锲而不舍，集腋成裘。20余载辛勤耕耘，柯熙政的努力和取得的成绩，换来了累累硕果和众人的肯定和赞誉：先后于2000年获得中国科学院优秀青年学者奖，2009年获得“科技部教育部广东省优秀科技特派员”称号，2015年获得扬州市“绿杨金凤”领军人物称号，2018年获得中国产学研创新奖，2019年获得中国产学研创新成果奖二等奖，2020年获得中国电子学会优秀科技工作者称号等。

　　2001年以来，柯熙政共获得省部级科技奖励20项，其中一等奖2项，二等奖7项；获得国家授权发明专利40多项；在科学出版社出版专著15部，在斯普林格出版社出版专著14部。2022年当选俄罗斯自然科学院外籍院士之后，他还建立了院士工作站，继续发挥在科研中的引领和指导作用。

　　“不敢懈怠于片刻，未曾弃功于寸阴”。作为一名科研工作者，柯熙政深知积累的重要性。科研需要耐心和坚持，即使曾遭遇困难和挫折，他也从未想过放弃。拂去一路走来的尘土，如今的他步履变得更加从容和坚定。研而教则优，教而研则深。瞄准培养下一代年轻人，他迈向了新的征程。

呕心沥血 夏花灿烂

　　一花独放不是春，百花齐放春满园。收获科研硕果的同时，柯熙政也一直在致力于将自己这些年所学、所思传授于人，著书立说、润花著果，逐渐建立起无线光通信理论体系。

　　全国目前约有150余所大专院校致力于无线光通信研究，然而，这个领域长期缺乏一本合适的教材。柯熙政为解决这一问题，多年来不辞辛劳，深入研究并总结经验，最终成功编撰了《无线光通信》教材，并由科学出版社出版。他还根据自己的科研实践，不断完善和补充教材内容，于2023年推出了《无线光通信》（第二版）。教材对行业的有关名词进行了规范，成为大家的共识。无线光通信包括空间激光通信、可见光LED通信、紫外光通信、水下激光通信等，柯熙政明确界定了无线光通信的内涵，得到了同行专家的一致认可。在出版《紫外光自组织网络》时，他采纳了同行专家的建议，将“非视距通信”修改为“非直视通信”，使之更符合紫外光通信的理论与实践。

　　当多年的经验沉淀成真知灼见，柯熙政肩负起更重的责任，他创建了西安理工大学“信息与通信工程”学科和通信工程系，希望带领更多人在无线光通信领域积极探索。

　　作为西安理工大学“通信学科”和“通信工程系”的开创者、学科带头人，柯熙政坚持以“双一流”建设为目标，将人才培养作为学科建设的核心、教师队伍建设作为学科发展的关键。在他的带领下，通信学科从无到有、从有到优，由一个单一专业最终“开枝散叶”实现了质的飞跃。他所带领的学科2003年获“通信与信息系统”二级硕士授予权，2005年获“信息与通信工程”一级硕士授予权，2010年获“电子与通信工程”专业学位授予权，学位授权点均完成了2018年合格评估工作。他所负责的西安理工大学“通信工程”专业于2011年获批陕西省高等学校省级特色专业建设点，2015年分别获批陕西省本科高校教学团队和陕西省本科高校人才培养模式创新实验区，2017年获批陕西省本科一流专业培育项目，2019年获陕西省“一流专业”称号。2020年获批国家一流专业建设点，2020年通过工程认证。学科教师获省部级人才称号3人，获省部级以上教学比赛奖励5人。

　　服务社会显担当，实践创新展雄图。狠抓学科建设基础建设的同时，柯熙政不忘将服务经济社会发展做为学科建设的要义，深度挖掘社会需求，将光通信融合创新、不断实践，2019年获产学研合作创新成果奖二等奖。2018—2019年，他带领团队连续主办两届大型国内无线光通信学术会议，并多次担任国际国内大会主席，在国际国内大型会议上作主旨报告。当选俄罗斯自然科学院外籍院士后，他更加积极地从事学术活动，担任宿迁市高端智库专家及中国光学工程学会绵阳中心院士专家等，为国家经济发展建言献策。

以德树人 润物无声

　　致力学科建设的同时，柯熙政始终不忘自己教书育人的本职工作，他主持了省级精品资源共享课程。“授课方法灵活”“结合工程实际”，这是学生对他授课的评价。坚守本科教学一线的他，善于将自己在生活、科研项目中的案例引入课堂，激发学生学习专业知识的热情；灵活运用分组讨论、角色扮演等不同的教学方式，引导学生由被动接受知识变主动获取知识。这样的课堂气氛严肃又不失活泼，这样的学习过程高效且实效。柯熙政也因此多次获得学校的教学优秀奖，2016年当选陕西省教学名师等。

　　“知之之要，未若行之之实”。为使研究生适应当代信息技术的飞速发展，提升学以致用的能力，本着“以赛促学、以赛促研”的原则，多年来，柯熙政积极指导研究生参加各类竞赛。数不清多少个子夜时分，他依然和研究生一起做实验；多少个周末，他还和研究生一起探讨系统方案。2014年至今，他带领研究生团队多次在电子设计竞赛、数学建模竞赛和大学生光电设计竞赛等比赛中获得国家级奖励，也多次获得“优秀指导教师”称号。

　　柯熙政深知教师在人才培养中的重要作用。他始终坚持以积极的人生态度感染学生，以敬业精业的匠人精神影响学生，做好学生们人生路上的领航者。每年的大一新生与专业导师见面会上，他都会为学生讲解如何规划学习目标、如何管理时间、如何妥善处理学业与社团工作之间的关系。他将业界专家邀请进课堂，为本科生讲解通信行业的发展状况或进行职业生涯规划讲座，以提升学生的核心竞争力。作为研究生指导教师，他同样能够细心体察研究生困难，积极处理突发事件，对情况特殊的研究生及时给予思想和生活上的帮助。件件小事，体现出了他作为一名师者的爱心，也因此赢得了学校和学生的赞誉，成为学校“教书育人先进个人”等。

　　桃李不言下自成蹊，在教育园地深耕多年，柯熙政十分享受教书育人带来的成就感，2003年以来，他指导研究生180余名，毕业生均具备扎实的理论功底和服务社会的能力。其中，30人已晋升高级职称，实际工作中大多都成为单位的业务或管理骨干，或者担任厅（局）领导职务，有十多人担任高等院校院长，受到用人单位的好评。