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李长胜:开启电光学的新篇章

来源:  发布时间:2014-01-05

本刊记者 樊玉静


  
  荣誉面前,他淡泊平静;教学和科研面前,他豪情满怀。激情岁月,他用智慧与勤奋执着地追寻着一名人民教师的梦想与光荣;十年磨一剑,他用异于常人的毅力和创新精神开展着他的研究、以饱满的激情为学生演绎着光电之美,他就是北京航空航天大学的李长胜副教授!
  
出身于物理 结缘于光电
  
  李长胜早年毕业于北京师范大学物理系,在华北电力大学电力工程系攻读研究生期间,他师从我国电工理论与计算电磁学领域的著名专家崔翔教授,并开始涉足光学传感与物理光学领域的研究。
  记者:您是学物理出身的,在怎样的机缘巧合下开始涉足光学传感与光学器件领域?
  李长胜:1996—1998年期间,我有幸参加了一项国家自然科学基金资助课题,课题题目为“光纤电功率传感机理及信号检测方法研究”,课题负责人为华北电力大学崔翔教授,也是我的硕士研究生导师。在崔翔教授的指导下,我与课题组全体成员共同努力,圆满完成了课题任务。此外,在1996年的一次文献调研中,我查阅到了Applied Optics 杂志上的一篇有关电光晶体双横向Pockels效应的论文,之后提出了将此效应应用于电功率传感的可行性,提出了基于此效应的电光晶体乘法器的概念和机理,以及光传感信号多偏振分量的分时检测方法。电光晶体乘法器是利用电光晶体实现两个电压信号乘法运算的一种无源光学器件,可广泛应用于光学传感与测量,以及电光自动控制等领域。
  记者:早年学习物理的经历对您现在的科研工作有何帮助?
  李长胜:科研工作中应重视各学科之间的交叉与融合。不同学科领域的知识与方法之间是可以相互借鉴的,这将为你解决所从事课题研究中的问题提供新思路。客观世界及其运动规律是普遍联系和不断发展的,因而各学科的知识与方法之间一定存在许多共性和联系。光学传感技术研究领域本身就需要多学科交叉与融合,例如光学与光电子学、材料科学、微纳米科学与技术、电磁学、力学与热学、化学、医学与生物学、以及通信与网络技术等。
  自然科学与工程技术的发展历史表明,许多发明创造是与物理效应密切相关的。物理光学效应是应用光学与工程光学技术研究的理论基础,例如基于Sagnac效应的光学陀螺,基于磁光Faraday效应的光学电流传感器等。一种光学效应在不同时代会有不同的研究意义及应用,不同领域科学与技术的发展是相互促进和相互影响的。例如Sagnac效应发现于1913年,上世纪60年代激光问世和70年代光纤出现之后,激光陀螺和光纤陀螺才得以迅速发展。早在1968年,前苏联物理学家Veselago就研究了左手(或负折射)材料的基本理论,但由于实验条件的制约,直到近十余年才成为热门研究课题。许多国外早就发现的物理光学效应在国内一直未得到人们足够的关注,例如上述的双横向Pockels效应、电致旋光效应等。对各种物理光学效应的深入了解和掌握,将有助于提高人们科技创新与发明的能力,以及提出和解决问题的能力。我现在为我学院研究生开设了选修课《物理光学效应及其应用》,就是出于这样的考虑。
  
学有所成 报效祖国
  
  千禧之年,李长胜有幸公费留学日本,之后又到香港特区做博士后研究,但因博士后研究工作任务与理想不符,2004年,他毅然回国。
  记者:在您的简历中我们看到您有留学日本以及在香港的博士后研究经历,请您谈谈这段经历。
  李长胜:2000—2003年,经崔翔教授和芳野俊彦教授推荐,我获得日本政府文部省奖学金资助,前往日本群马大学攻读博士学位,导师为芳野俊彦教授和山口一郎教授,继续从事光学电功率传感器、电光晶体乘法器及其应用等研究。3年留学生涯,导师的严谨治学态度、良好的学术氛围给我留下了深刻的印象。
  博士毕业后,我应聘到香港理工大学纺织与制衣学院纳米技术中心任博士后研究员,合作导师为陶肖明教授,主要从事光电子与纳米光学技术在服装领域中的应用研究,直到合同期满。考虑到原来所从事的电光晶体乘法器以及双横向电光效应等研究课题的重要意义及其广阔应用前景,决定回内地继续从事与此相关领域的研究。
  
教学科研 任重道远
  
  2004年年底,李长胜受聘到北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院任教,教学之余,继续在光学传感及电光学领域开展了诸多创新性的研究工作。
  记者:请您谈谈在北航工作期间的科研工作情况。
  李长胜:到北航工作以来,除了教学工作以外,所从事的研究工作主要包括光纤陀螺技术,例如提出一种保偏光纤环的新方案;双横向电光Pockels效应、双横向电光Kerr效应的机理及其应用,这类多重电光效应将在光通信、光传感以及光信息处理等领域具有广阔的应用前景;在国内率先开展了电致旋光效应及其应用研究,电致旋光效应是指某些晶体的外加电压使通过其中的偏振光的方位角产生旋转的一种光学效应;首次提出了弹光应力乘法器的概念及机理,此新型光学器件可以使两个外加应力的乘积信号加载于光载波信号之中。
  记者:作为一个科研工作者,在确定一个科研项目前,您会有哪些考虑?
  李长胜:科研立项需要考虑许多因素,但需要强调的是课题立项之前,必须充分重视课题调研与分析,以充分了解课题现状并避免重复性研究,保证所开展的研究工作是新颖的、合理可行的、有理论及实际意义的。一个课题或一篇论文的新颖性是明确的,是通过与原有研究工作的详细比较而体现的,是有据可查的;只有通过系统深入的调研与分析,才能发现和提出问题,才能有针对性地找到合理、有效的解决办法,从而推动相关学科的发展。
  
专家简介
  李长胜,北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院副教授,国际光学工程学会(SPIE)、美国电气与电子工程师协会(IEEE)高级会员。2003年3月于日本群马大学电子系获博士学位,2003-2008年担任美国光学学会杂志《Optics and Photonics News》编辑顾问委员。2006—2013年,个人简历及学术成果被收录于美国世界名人录(Who’s Who in the World)。提出电光乘法器的概念、机理及其应用,以及若干光学电功率传感器新方案;系统研究了双横向电光效应机理及其应用,以及光偏振复用传感技术等。

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