第六辑 光学

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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,山大化学系张克从等几位教师组建结晶学研究小组。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,山大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年又开始研制激光晶体YAG、
非线性光学晶体DKDP、LiIO3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,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,随着山大晶体材料研究所、山大晶体材料国家教委实验室、山大
光学系及所属红外遥感研究室和山师物理系激光研究室、山工基础部激光应用研究室
,以及山大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
区的光学研究在国内外赢得了一定的学术地位。
光学晶体材料的研究,是国内50年代新建立的一门学科。山大晶体材料研究所是
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、热释电晶体等四大类晶体,共20多个品种。70年代研制的激光二
倍频晶体DKDP,受到1978年全国科学大会的表彰;小型激光材料NDPP单晶达到国际先
进水平,其生长装置与工艺于1981年获教育部发明四等奖和省高校科研成果一等奖;
用于超声探伤的压电晶体Li2SO2·H2O填补了国内空白,1982年获省科技成果
一等奖;用作彩电滤波器的LiTaO3晶体达到国内先进水平,1982年获省科技成果二
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
获国家教委科技进步一等奖,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。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-固相变问题,对提高晶体的质量作出了贡献;《新的热释
电晶体ATGSAs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%,介质换耗率降低一个数量级,电压响应优质因子
提高70%以上。另外,蒋民华教授所编《晶体物理》,系统地论述了晶体物理的基本
理论。张克从教授所著《晶体生长》是国内系统讲述晶体生长基础理论与技术的第一
部专著。光学晶体材料的研究,已跨入国际先进行列。
红外物理与技术是一门新兴学科。山大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。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PDS光敏电阻,1970开始研制TGS、LiTaO3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。
红外遥感应用。1982年通过省级鉴定的WFH-2.5u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;参与腾
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。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年山东大学与
济南钟表厂合作研制的HW-K-O1型热量漏失探测仪,填补了国内空白,由此又派生出
HW-T-O1型辐射测温仪,均已投入批量生产。
激光器的研制。70年代至80年代初,山师物理系、山大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。其中氦镉激光器获省科
学大会奖。山师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。山大光学系与生产厂共同研制成功激光测振仪、程控CO2激光纱布裁
剪机和恒定增益Q开关;山师物理系研制成功的激光指向仪、CO2激光扫描仪等,分
别获国家科学大会奖和省科技成果奖;山工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像方法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,《消偏误光偏振全息》(《山工大学报》)获省教育厅科技进步论文二等奖;山
师物理系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年代山大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。
济南地区光学仪器的设计研制,主要集中在济南八一光学仪器厂。1978年与市立
二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,功
能多,精度高,自1982~1984年,连续获得省优产品称号,远销老挝、朝鲜、坦桑尼
亚等国。