中国激光直接外审

张书练，清华大学本科，硕士，教授，清华大学精仪系。曾任清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室主任和清华大学光电工程研究所长。先后被聘为国内外几所大学的访问或兼职教授。1993年至2004年任清华大学光电工程研究所所长11年。任所长期间，2002年教育部内，2003年全国两度重点学科排队评估，清华大学光学工程学科均获第一名。1997年2月至2008年4月间任清华大学精密计量技术及仪器国家重点实验室主任。SPIE， OSA，COS会员，中国计量测试学会理事。中国计量测试测试委员会副主任。中国宇航学会光电技术专业委员会副主任。中国光学学会光电子专业委员会常务委员。教育部和国家科技奖会评评委。国家自然科学基金第十届工程与材料科学部专机评审组成员。《激光技术》《红外与激光工程》《振动、测试与诊断》杂志编委，是O& Las in Eng、物理快报、物理学报、中国激光、光学学报、激光技术、中国机械工程、计量技术、清华大学学报、天津大学学报等学术刊物的审稿人或特约评审。有在布鲁塞尔自由大学访问15个月，在德国卡塞尔大学讲学3个月，在韩国科学技术研究院合作研究6个月等，法国图卢兹合作研究1个月等多次国外工作、访问、参会的经历。研究方向。激光、精密测量及两者的交叉技术。创新成果。激光器的谐振频率、输出光强度、内部光电场振动方向（偏振）等对激光器外部的位移、长度、温度，反射率有极高敏感度。张书练35年的努力就是挖掘、提取这一极高的灵敏度，实现精密测量。他坚持：发现激光新现象，利用新现象作原理，原理实验、原理样机、仪器化，实际应用，在应用中完善、发展、提高，直到量产，完成发现、发明到实际应用的全过程研究。代表性的仪器有：双折射双频激光器，双折射双频激光干涉仪，成为国家标准的光学双折射测量仪（基于频率分裂原理），通用的光学双折射测量仪（基于激光回馈原理），准共路固体微片激光回馈干涉仪。正在产品化中的还有，HeNe激光器纳米测尺，微片激光器纳米测尺，微片双频激光干涉仪等。出版了三部专著介绍自己的创新成果。⑴《正交偏振激光原理》（张书练，清华大学出版社，2004）；⑵《Orthogonal Polarization in Lasers: Physical Phenomena and Engineering Applications》（张书练，霍尔扎普费尔；美国Wiley出版社和清华大学出版社，2013）；⑶《不创新我何用，不应用我何求：你所没有见过的激光精密测量仪器》（张书练，清华大学出版社，2020）。250页，四章；全部内容均引自团队的论文专利，以及权威机构、组织的测试结果；逐章系统性介绍：双折射双频激光器，激光现象，双偏振氦氖激光仪器，双偏振固体微片激光仪器。出版教科书一部《激光器和激光束》（第一作者，清华大学出版社，2020）；从新的视角写激光，融入长期授课和研究中对激光的理解，对一些传统说法做了纠错、补遗，增加了若干重点内容的实验结果。发表论文360余篇（200篇SCI收录），他引3000次（待近期再核对）。获发明专利权90余项。培养博士后，博士，硕士80余名。获奖。作为第一完成人，获国家技术发明二等奖两项、教育部自然科学一等奖两项、电子学会发明一等奖一项等奖项。荣誉。被ISMTII-2017国际学术会议授终身贡献奖。 下文介绍发明并广泛应用的几种仪器 双折射双频激光器和双折射双频激光干涉仪两频率（双频）激光干涉仪一直是科学研究和先进制造（光刻机、数控机床、航空航天、舰船等行业）离不开的以光波作刻度的尺子，用于测量零部件的尺寸，角度，位置，直线性等参数，也是对数控机床、激光加工机床以及光刻机台等进行误差补偿的基本仪器，是先进制造业的重器。国外双频干涉仪厂家都自制激光器，专用，不对外供应。此前我国的双频激光干涉仪从进口的普通激光器中挑选，可用比例很低，导致我国双频激光干涉仪国产化困难，质量上不去，一直是先进制造业的痛点。国外专用的双频激光器也存在原理性瓶颈，如：功率低、频率间隔（频率差）小、两个频率的光束不能完全分开相互串扰造成非线性误差等。这些缺点一直是双频激光干涉仪提高精度和测速的障碍。张书练经长期研究，抛开塞曼双频激光器，发明了双折射双频激光器，比塞曼双频激光器的光功率高一倍、频率间隔大1～2倍、两个频率光束未发现混叠。该激光器已批量生产，使我国成为世界上唯一批量生产5MHz和更大频率差双频激光器的国家（国外基本都是~3MHz或以下）。此发明既解除了卡我国脖子的问题，也从原理上解决国内外一直的技术难题：激光频率差小限制了双频激光干涉仪测量速度，以及光串扰引起的非线性误差。以此激光器为核心，他研制成双折射双频激光干涉仪，已批量生产并在光刻机，机床等行业获得广泛应用。达到的技术指标：分辨力是10亿分之一米；测量距离70米以上；非线性误差小于1纳米（国外各类激光干涉仪为几纳米到十几纳米）；测速提高了1～2倍，还有提高空间。 光学双折射（相位延迟）测量标准和通用仪器张书练提出并研制成功原理不同，而功能相互配套的两种仪器，用于测量光学元件的双折射（即相位延迟，又可核算出内应力）。一种仪器作为国家标准，另一种为科研和工业的通用仪器。世界玻璃产量很大（光学玻璃、电子玻璃、照明玻璃，建材玻璃），制造数百万光学元件（平面镜、透镜等）和光学波片（1/4波，半波，全波片等），都要知道其双折射（内应力或相位延迟）。但受限仪器精度，国内外测量的精度过低(国标GB/T18144-2008是3度/cm)，特别是各仪器之间无法比对。迫切需要一种高精度、可溯源的新标准统一量值，也迫切需要比现有偏转消光法精度更高的通用仪器。张书练提出和完成了标准仪器和通用仪器研究。借助激光器的频率分裂现象，提出和研究成“频率分裂的光学相位延迟测量仪”，成为标准的仪器；借助光回馈跳变现象，提出和研究成“激光回馈光相位延迟测量仪”，即工业仪器。两者相互配套满足标准和通用整链条的需求。标准仪器解决了国内外测量双折射（内应力）的朔源问题，被批准为国家标准（GB/T, 26827-2001,2011-07-29），仪器精度比传统方法高两个量级达万分之一波长。该仪器为多台光学元器件内应力测量仪做了溯源性精度标定。通用仪器解决了科研，生产中的双折射的测量问题，精度为2度，高出传统的“偏光旋转法”一个量级。该仪器已经为多所大学，研究单位测量了数百种样品（包括新型半导体材料）的相位延迟，也为波片生产提供了质量保证。 固体微片激光准共路回馈干涉仪激光回馈干涉的原意是激光自混合（laser self-mixing），不是物理书里传统的光干涉。各种传统激光干涉仪测量位移，需在被测物上放一靶标或制造一个反射面。但微小、轻柔、黑色物体、液面不允许放靶标或难承靶标之重。为此，张书练团队研制成世界首台“微片激光器准共路回馈干涉仪”，既可以测量一般目标的位移量（长度），又可测量微小、轻柔、黑色物体或液面的位移、升降、变形。仪器指标和性能：1纳米分辨率，5千秒零点漂移180纳米，10米测程，0米/秒的测速，可测反射率非常低的目标，如Ra=3的立铣45#钢和发黑铝表面的位移、膨胀、形变。在此仪器中，张书练解决了四个原理和技术上的问题：①固体微片激光器稳频，②弛豫振荡频率大小的控制，③光束移频和弛豫振荡频率最佳间隔，④用准共路技术消除固体微片激光器内部和测程上的热和气流干扰。微片激光器准共路回馈干涉仪已经产品化，已批量用于国内外，各行业。例如：上海理工大学，将微片激光回馈干涉仪光束直照金刚石车刀，测量车刀位移（运动），使加工光栅误差大为减小。

中国激光不是水刊。中国激光期刊级别为核心期刊，出刊周期为月刊，期刊创办于1974年。中国激光期刊是中国科学院上海光学精密机械研究所、中国光学学会主办，中国科学院主管的学术性期刊。《中国激光》主要栏目有：激光物理、激光制造、材料与薄膜、测量与计量、光束传输与控制、光纤光学与光通信、生物医学光子学与激光医学、非线性光学、全息与信息处理、遥感与传感器、光谱学、量子光学、微纳光学、量子光学和简讯等。