科苑名匠(个人)

第一届“科苑名匠”——王笑夷

推荐单位:长春光学精密机械与物理研究所
  我毕业于吉林大学,那里诞生了“时代楷模”黄大年;工作于长春光机所,这里是“知识分子的优秀代表”蒋筑英工作过的地方。我非常荣幸能与两个时代的模范人物产生交集,也对他们的事迹和精神有更深刻的认识。
  十余年来,我以蒋筑英和黄大年为榜样, 在光学镀膜工作中敬业、精益、专注、创新,承担的国家重大工程项目镀膜工作,没有出现过一次质量差错,并多次在镀膜技术上进行了重大创新,为保障国家重大工程项目的顺利实施提供了坚强的技术支撑。 我认为对创新的不懈追求、潜心探索,在科学研究过程中心无旁骛、执着专注、精益求精就是科研工作者对工匠精神的最好诠释,是科技兴国创新强国的必由之路。
——王笑夷 
  人物档案 
  王笑夷,中国科学院首届“十佳科苑名匠”获奖者。现任长春光学精密机械与物理研究所光学中心薄膜室主任,副研究员。作为我国著名光学镀膜专家,十几年来始终坚守在光学镀膜工作的第一线,承担的国家重大工程项目镀膜工作,为保障国家航天等重大工程项目的顺利实施提供了坚强的技术支撑。
  光学镀膜就是通过在光学元件表面镀制特定薄膜的方式实现对光谱的控制,由于光学波长非常短,相应的光学薄膜精度要求也极高,通常厚度精度要求都在1纳米。而如此精密的光学镀膜过程却基本上是不可逆的,光学镀膜过程的失误意味着光学元件前期漫长的加工工作功亏一篑,损失巨大,因此镀膜技术的稳定精确至关重要。王笑夷从事的就是镀膜技术研究这项超精细的工作。从事镀膜技术工作以来,他靠着执着、敬业和精益求精的精神,刻苦钻研镀膜技术,多次承担起国家重大工程项目技术难题攻关任务,每次都依靠坚实的理论基础和丰富的实践经验出色地完成了工作,获得了相关方面的好评。
  钻研:从新手到“大拿”
  王笑夷是一个踏实肯干,善于钻研的人。刚刚从事镀膜工作时,碰到故障,他都会记录下来,认真揣摩;发现镀膜缺陷,他就根据专业知识主动分析,寻找解决方法。通过不断地学习、思考、实践,他逐渐从一名新手,成长为独当一面的镀膜技术“大拿”。 
  在长期的工作中,王笑夷也一直在不断探索,大胆创新,敢于挑战一切难题。2000年,随着空间光学系统需求的引领以及材料技术的发展,烧结SiC陶瓷作为一种新型反射镜镜坯材料获得了越来越多的认可。但是陶瓷材料基体不够致密的特性却使得SiC反射镜镜坯在抛光后无法获得良好的表面粗糙度,严重限制了其在光学波段特别是可见光波段的应用。为了解决这一问题,必须对SiC反射镜进行表面改性。而当时,国内SiC反射镜表面改性工作却是一片空白。为了保证SiC反射镜能够在可见光波段成功应用以及航天工程项目的顺利进行,开展SiC反射镜表面改性及反射膜镀膜技术研究势在必行。当时,刚刚参加工作不久的王笑夷接受了这个艰巨的任务。他一头扎进图书馆里,查阅国外的各种资料,并不断地分析对比,再回到实验室反复试验。为了解决这一技术难题,他放弃了绝大部分的节假日休息,而且为了保障试验的连续性,常常工作数十小时而毫不懈怠。经过数年的攻关,王笑夷终于确立了物理气相沉积SiC反射镜表面改性层的技术方法,连续攻克了改性层材料选择、改性层连接与沉积技术、残余应力控制、可抛光性能提升、反射膜镀膜及耐环境性能增强等一系列技术难关,最终不但实现了SiC反射镜表面改性技术零的突破,而且形成了一套完整的表面改性和反射膜镀膜工程化工艺技术,并成功应用于航天工程项目中。目前利用这套工艺技术,已经为10余项航天工程任务的上百块SiC反射镜进行了表面改性和镀膜工作,全部都取得了成功,为我国航天事业的发展提供了强有力的技术支持。

  创新:突破技术封锁,助推航天事业 
  王笑夷始终把创新作为学术研究的不懈追求,潜心探索、精益求精。2009年,国家重大科研装备研制项目“4m量级高精度SiC非球面反射镜集成制造系统”正式启动,标志着SiC反射镜口径向4米时代的迈进,其中SiC反射镜表面改性和镀膜技术研究也是这个重大项目的主要研究方面之一。此前在国际上应用于光学波段的SiC反射镜最大口径仅为1.5米,4米口径SiC反射镜的表面改性和镀膜技术国际上从未见报道,要求高了很多。王笑夷作为研究团队主要技术负责人之一,又一次迎接了这个艰巨的挑战。在毫无前人经验借鉴的前提下,王笑夷带领相关人员不断实践,反复改进,经过多年不懈努力,终于自主研制成功SiC反射镜改性镀膜设备,并结合工艺探索,攻克了改性层应力控制、缺陷缩减、均匀性优化等技术难题,在国际上首次应用磁控溅射技术,完成了4米口径SiC反射镜表面改性和反射膜镀膜,填补了多项国内空白,为大口径光学系统的研制解决了核心技术难题,也为中国人争了光。 
  2006年,我国第一代传输型立体测绘卫星“天绘一号”的研制工作正式开始,长春光机所承担了光学相机的研究工作,其中一台多光谱相机确定了采用多光谱滤光片作为传感器窗口进行成像。但在项目实施过程中,准备向国外芯片制造商采购传感器时,被明确告知对中国限制销售航天级多光谱图像传感器。作为窗口的多光谱滤光片无法进口,而当时国内又没有相应的产品,这使得相机的研制陷入了十分尴尬困难的境地。打破国外封锁,自主研制中国人的航天级多光谱滤光片也成为迫在眉睫的一项重要任务。具有丰富实践经验和高超技术水平的王笑夷临危受命,承担起这一重任。在我国被技术封锁而毫无技术基础的情况下,他凭借锲而不舍的精神,依靠扎实的理论功底和丰富的工程镀膜经验,将光刻技术引入光学镀膜过程中,并突破了掩膜方法、图形定位、精密拼接、边界控制等技术难题,完全自主研制成功了航天级多光谱滤光片,突破了国外技术封锁,保证了“天绘一号”卫星的顺利完成。在此后的实验中,多光谱相机在轨成像效果良好,展示了不输于进口器件的水准,为我国后续航天多光谱相机的研制打开了局面。
  王笑夷十几年来始终坚守在光学镀膜工作的第一线,默默践行着一丝不苟的工作理念,干一行爱一行,干一行精一行,为推进我国光学镀膜技术的不断创新而奋勇前行。
  天绘一号

  天绘一号是中国第一代传输型立体测绘卫星主要用于科学研究国土资源普查地图测绘等领域的科学试验任务,由航天东方红卫星有限公司研制,采用了CAST 2000卫星平台,一体化集成了三线阵CCD相机、2米高分辨率全色相机和多光谱相机等3类5个相机载荷,是当时中国有效载荷比最高的高分辨率遥感卫星。天绘一号实现了中国测绘卫星从返回式胶片型到CCD传输型的跨越式发展,在中国首次实现了影像数据经过地面系统处理,无地面控制点条件下与美国SRTM相对精度12m/6m(平面/高程1σ)同等的技术水平。 


附件下载: