六、光学发展概况

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内容出处: 《济南科技志》 图书
唯一号: 150120020220000018
颗粒名称: 六、光学发展概况
分类号: O43
页数: 3
页码: 12-14
摘要: 本文记述了自然科学发展中的光学发展概况,光学是一门古老的科学。20世纪前,济南的光学停留在古代时期。1917年,齐鲁大学开始在普通物理课程中传授近代光学知识。直到50年代末,光学才作为独立的学科在济南形成并得到发展。
关键词: 济南 科技志 自然科学 光学

内容

光学是一门古老的科学。20世纪前,济南的光学停留在古代时期。1917年,齐鲁大学开始在普通物理课程中传授近代光学知识。直到50年代末,光学才作为独立的学科在济南形成并得到发展。1958年,山东大学化学系张克从等几位教师组建起结晶学研究小组。同年,物理系成立光学教研室,正式开设光学专业,以教学为主,培养从事晶体生长和光学理论与实验研究的专门人才;同时还进行了“宽银幕电影镜头”、“光敏电阻”、“场致发光屏”、“光谱分析”等一些小型项目的研究。
  1964年,山东大学晶体生长研究室成立,在60年代先后研制出国防急需的ADP、KDP等单晶,其中ADP荣获1964年国家经委新产品二等奖。1969年开始研制激光晶体YAG、非线性光学晶体DKDP、LiIO3等。
  1965年,济南地区组建了唯一生产光学仪器整机的济南八一光学仪器厂,于60年代末研制成功“岸用测波仪”(1967年海洋会战项目),成为国内海洋测量不可缺少的仪器之一。
  从70年代开始,随着山东大学晶体材料研究所、山东大学晶体材料国家教委实验室、山东大学光学系及所属红外遥感研究室和山东师范大学物理系激光研究室、山东工业大学基础部激光应用研究室以及山东大学晶体材料和军用光学两个硕士点的相继设立,济南地区光学学科跨入了一个发展较快的阶段。光学晶体材料、红外物理与技术、激光物理与技术、薄膜光学、光学仪器等子学科的研究,涌现出大批科研成果,有的获国家与省级的奖励,使济南地区的光学研究在国际国内赢得了一定的学术地位。
  光学晶体材料方面。这是国内50年代新建立的一门学科。山东大学晶体材料研究所是国内研究该学科最早的单位之一。自该所建立以来,主要研制了激光晶体、非线性光学晶体、压电晶体、热释电晶体等4大类晶体,共20多个品种。70年代研制的激光二倍频晶体DKDP,得到1978年全国科学大会的表彰。小型激光器材料NDPP单晶达到国际先进水平,其生长装置与工艺于1981年获国家教委发明四等奖和山东省高校科研成果一等奖。用于超声探伤的压电晶体Li2SO2· H2O填补了国内空白,1982年获山东省科技成果一等奖。用作彩电滤波器的LiTaO3晶体达到国内先进水平,1982年获山东省科技成果二等奖。1981年研制成功的具有开拓性、属国际首创的LAP单晶,用于激光三倍频和四倍频,转换效率高,抗光伤能力强,远销美国、日本。KTP单晶由于抗潮解和抗光伤能力强,激光转换效率高,被称为全优非线性光学晶体,1985年通过技术鉴定,翌年获国家教委技术进步一等奖,并成为秋季广交会上全国高校对外出口的第一个高技术产品。1985年研制成功的NYAB单晶属国际首创,用它首次实现了激光自倍频,可直接产生绿光,是1986年国内十项重大科技成果之一。
  理论研究方面。20世纪80年代,在国际国内学术刊物上发表论文190多篇。这些论文对各种晶体的性能、特征及缺陷,从理论和实验的角度作了深入的探讨分析,对发展国内的晶体生长技术有较高的理论指导意义和实际价值。其中 《DKDP的多型性与亚稳生长》(J.Cryst.Growth1981年,53卷2期)在国际上首次从实验上研究了DKDP单晶的固一固相变问题,对提高晶体的质量做出了贡献。《新的热释电晶体ATGSAs的生长及性质》,介绍了该晶体的性能,它与纯TGS晶体相比,热释电系数提高40%,介电常数降低30%,介质损耗率降低一个数量级,电压响应优质因子提高70%以上。另外,蒋民华教授编著的《晶体物理》系统地论述了晶体物理的基本理论。张克从教授著的《晶体生长》是国内系统讲述晶体生长理论基础与技术的第一部专著。光学晶体材料的研究,已跨入国际先进行列,为激光、红外等高技术的开发做出了重要贡献。
  红外物理与技术方面。这是一门新兴学科,山东大学光学系红外遥感研究室在红外探测器、红外遥感应用、红外光谱和红外辐射测温等方面开展了研究。红外探测器的理论研究始于70年代初。1974年,陈继述教授最早在《物理学报》发表了《红外薄膜热释电探测器分析》的论文,着重分析了衬底对热释电探测器性能的影响。后来,教研室的教师们在《物理学报》、《电子学报》、 《Ferroeleetrics》 和《红外研究》等刊物上发表了有关论文30余篇。这些论文研究了HgcuTe光子探测器和各种热释电探测器的性能与材料、工艺、工作条件诸参量之间的关系和器件的最佳化问题,对器件的研制具有实际指导意义。其中“热探测器的理论研究”(含论文16篇)获国家教委优秀科技成果表彰奖。
  1969年开始研制PbS光敏电阻,1970年开始研制TGS. LiTaO3等热释电探测器,器件性能达到国内先进水平,并在测温、报警和光谱测量等方面得到了实际应用。
  在红外遥感应用方面,1982年通过省级鉴定的WFH—2.5μ红外地物谱仪,在国内数次大型遥感试验中使用情况良好。莱州湾滩涂遥感应用的研究,于1985年通过鉴定,达到国内先进水平。黄河口地区大比例尺彩色卫星像片的研制,于1985年通过鉴定。参加了腾冲地区航空遥感试验和陆地卫星太原幅系列图集的研制,并分别获国家级科技成果二等奖和部级科技成果一等奖。
  半导体和铁电体材料的红外光谱研究方面。在《光学学报》、《红外研究》等杂志发表论文多篇。研制的火车热轴探测仪,获1978年全国科学大会奖。1984年与济南钟表厂合作研制的HW-K-01型热量漏失探测仪,填补了国内空白,由此又派生出HW-T-01型辐射测温仪,均已投入批量生产。
  激光器方面。从70年代至80年代初,山东师范学院物理系、山东大学光学系相继研制成功氦氖激光器、氦镉激光器、二氧化碳激光器、氮分子激光器、脉冲可调谐染料激光器、五磷酸钕小型激光器等,达到国内先进水平或填补了省内空白。其中氦镉激光器获山东省科学大会奖。山东师范学院物理系还对激光器的理论与测试实验等进行了研究,1985年完成了氦氖激光器寿命的研究。获省科技成果二等奖。在激光器研制成功的同时,激光技术迅速得到应用。山东大学光学系与生产厂共同研制成功激光测振仪、程控CO2激光纱布裁剪机和恒定增益Q开关;山东师范学院物理系研制成功的激光指向仪、CO2激光扫描仪等,分别获国家科学大会奖和山东省科技成果奖;山东工学院基础部王季中教授从1977年开始进行全息光弹方面的研究,在国内首先使用激光全息照相方法来分析检测各种材料的内应力,先后发表论文20余篇。其中《用偏振全息分离绝对程差条纹》1981年获省科技成果二等奖。山东师范学院物理系1977年进行了全息显微的研究,填补了省内空白。自1980年起,陈继述教授等对光学双稳和双光子吸收进行了研究,并发表了论文。
  70年代,山东大学光学系运用光学多层膜研制成功反射式激光防护镜,可对0.58μm、1.06μm等10个波长的激光起反射防护作用,1979年鉴定达到国际先进水平,填补了国内空白。此外,还开展了用椭圆偏振测量技术测量薄膜性能的研究,在《光学学报》等刊物上发表了论文。
  光学仪器的设计研制方面。主要集中在济南八一光学仪器厂,1978年与济南市第二人民医院共同研制的激光眼科治疗仪,居国内领先水平。1984年研制成的光学盐度计属国内首创,对国内沿海发展养虾业,具有较高的应用价值,使用精度达国内领先水平。对刀显微镜也已应用于旋风铣床显微对刀和工件质量的检查。100×实体显微镜,1982~1984年,连续获得省优产品称号,其功能多、精度高,远销老挝、朝鲜、坦桑尼亚等国。

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济南科技志

《济南科技志》

本书《济南科技志》是以辩证唯物主义和历史唯物主义为指导,以党的十一届三中全会以来的路线、方针、政策为准绳,以为“两个文明”建设服务为宗旨,以实事求是、略古详今、坚持“四新”(新观点、新材料、新方法、新体例)为原则,以济南古代、近代、现代科学与技术的不同特点和功能为依据,分门别类地记述了科学技术在济南的发展历史与现状。

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