知名人物刘颂豪人物简介

Posted 2022-04-03 知

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知名人物刘颂豪人物简介

·刘颂豪

刘颂豪，光学家，中国科学院院士。是成功熔炼中国第一炉光学玻璃的主要技术骨干之一。与邓锡铭、王之江、干福熹等在国内首先开拓激光研究领域。成功研制出红外脉冲固体激光器，是当时我国最早的一批激光器之一，研制成功的中国第一台红外连续固体激光器，达到当时国际先进水平。

刘颂豪，1930年11月12日出生于广东省广州市。七八岁刚入小学时，日本帝国主义侵略中国，只得举家逃难。但不管在什么困难条件下，父母都让刘颂豪好好读书。小小年纪的刘颂豪当时就想到，决不做 “亡国奴”，一定要打败日本帝国主义，中国人民一定会站起来的。他从此立下勤奋读书、为国雪耻的决心，开始树立爱国之志，培养自己坚毅的性格。

刘颂豪的父兄均从商，都寄希望于刘颂豪能成 “才”、能成为社会上有文化的人。刘颂豪肩负家人的重托，更增加了勤奋学习的动力。比较富有的家庭为刘颂豪提供了较好的学习和生活环境，这使得刘颂豪如鱼得水，学业上蒸蒸日上，身体上健康成长。大学期间，刘颂豪考试成绩常为班中之冠，在他周围常聚集着一批健身锻炼者。50年后，那批常到刘家进行健身锻炼者，现一个个都健在，大家一致都把原因归结为当时开始并一直坚持几十年的身体锻炼上。健壮的体魄为刘颂豪在科学领域驰骋半个多世纪奠定了体质基础。

大学期间的良师益友为刘颂豪后来的发展指引了方向。留日著名原子物理学家黄有谋教授时任广东文理学院院长兼物理系系主任。黄有谋引导刘颂豪进入物理研究的殿堂，使年轻的刘颂豪开始对原子物理产生了浓厚的兴趣。更重要的是，刘颂豪从黄有谋身上学到了严谨治学、深入细致分析问题、不断总结经验、与人为善和勤于写文章的学风和作风。在刘颂豪大学毕业前夕，为进一步培养初露锋芒的刘颂豪，黄有谋亲自写信将刘颂豪推荐给中国著名核物理学家钱三强教授，从而使刘颂豪成为走进中国科学院的第一批大学毕业生。

参加工作后，刘颂豪有幸遇到了从国外留学和工作回来参加社会主义建设的专家龚祖同和王大珩教授。他们是刘颂豪工作中的导师和光学启蒙人，当时正描绘着发展新中国光学事业的宏伟蓝图，很快就将刘颂豪等一批青年人逐步培养成为我国光学研究各分支领域的科研骨干。龚祖同、王大珩那种高度事业心、责任感和严谨而又实事求是的作风及勇于攀登、勇于创新的勇气，对刘颂豪感染至深，影响着刘颂豪这一代人50载科研与教学生涯。

为建立我国光学玻璃科研和工业基础艰苦奋斗

光学玻璃被称为光学的重 “工业”，新中国建立前完全依赖进口。20世纪50年代初，龚祖同、王大珩以非凡的胆略以200～400立方米的规模，一举熔炼成功我国第一炉光学玻璃，结束了我国光学玻璃依赖进口的历史。在此工作中，刘颂豪具体负责科研试制基地的建设、成果推广和新品种开拓，取得不平凡的成就。

1.解决光学玻璃生产中的 “瓶颈” 技术，推进光学玻璃生产批量化

面对采用200～400立方米生产规模进行研制可能带来的??术风险，刘颂豪贯彻专家的思想，实行从严管理、严格培训、严格执行工艺规程，采取引进前苏联先进技术等措施，特别是他独立解决了古典法生产光学玻璃中出现大量 “气泡” 的技术问题，并对徐冷罩的保温设计进行革新，解决了当时生产中的 “瓶颈” 技术，从而开始了我国光学玻璃的批量生产。

2. 建成我国第一条光学玻璃生产线，甩掉我国光学玻璃依赖进口的帽子

1956年刘颂豪率领技术人员和工人到昆明298厂帮助设计和筹建光学玻璃生产车间，建成我国第一条光学玻璃生产线，培训了一批光学玻璃技术人员，使该厂能长期正规进行生产。该厂40年来生产光学玻璃2000吨，产值近亿元，甩掉了我国光学玻璃依赖进口的帽子。

3. 开拓稀土光学玻璃领域，发明代稀土光学玻璃

1957年起，刘颂豪领导的研究小组系统研究了B2O3和B₂O₃-SiO₂与稀土氧化物及重金属氧化物组成的三元系统和四元系统的成分、光学性质及其与工艺参数的关系，掌握了各种稀土和金属氧化物对玻璃光学常数的影响规律及数据，进行了高频白金坩埚熔炼实验上千次，取得数据数千个，从而可根据不同的要求研制出各种不同光学常数的光学玻璃。

根据系统研究掌握的规律和研制光学玻璃的经验成功研制??土光学玻璃，并以具有特色的B₂O₃-La₂O₃-ThO₂-CdO四元系统为基础，加入重金属氧化物获得了Nd=1.88，v=41.1的特高折射率的玻璃。这是创新的成果，为当时国际的最佳水平。利用硼、硅玻璃中折射率变化的反常现像，通过选择合适的硼硅比例和加入BaO，ZnO，SrO，CaO，CdO等来取代La₂O₃和ThO₂，刘颂豪研制出玻璃析晶小而且可用陶瓷坩埚熔炼的高折射率低色散的代稀土光学玻璃，从而使成本大大降低，同时打破了国外在军用光学玻璃技术上对我国实行的封锁，获国家科委发明奖和中国科学院优秀奖。在解决一系列工艺问题之后，刘颂豪1959年成功研制的稀土光学玻璃有4个品种投入生产，这些产品被用于中国科学院长春光学精密机械研究所研制的航空照相机，并被推广到锦州光学玻璃厂和上海新沪玻璃厂; 代稀土光学玻璃被推广到北京市玻璃厂，均取得显著的应用成效。

为开拓我国激光领域和发展激光应用科学作出重要贡献

1. 参与开拓我国激光领域，成功研制我国第一批激光器

1960年，刘颂豪系统地分析了产生激光的固体工作物质，并成功研制了激光晶体。1963年，刘颂豪研制的CaF2： Dy²⁺??光器是当时成功研制的我国最早的一批激光器之一。1964年，刘颂豪研制的红外连续CaF₂：Dy²⁺固体激光器获得大于2W的连续输出功率，是当时世界上的先进水平，所掌握的技术为发展激光应用科学打下了基础。

1960年前后，刘颂豪系统地研究了若干掺杂晶体的光谱，深入研究CaF₂晶体中Dy离子的价电子与光谱的关系，发现Dy²⁺具有强而窄的荧光谱线，且荧光寿命足够长。为产生激光，刘颂豪解决了3个关键技术问题：在CaF₂：Dy³⁺晶体中如何使Dy转变成为Dy²⁺并具有足够的浓度。采用γ射线辐照技术配合吸收光谱测量来控制辐照剂量; 要有足够强的光泵浦，根据Dy²⁺的吸收光谱，专门研制了充碘钨灯，为取得高功率输出创造了条件; 为稳定Dy²⁺的价态和释放光泵在晶体中产生的热能，采用液氮杜瓦瓶制冷。在充分掌握上述条件之后，刘颂豪获得大于2W的连续激光输出。由于输出波长为2.36μm，落在大气窗口，使得该激光器可用于测距和雷达。

其后，为开展非线性光学、激光光谱学研究以及激光在生物学和医学中的应用，刘颂豪研制了短脉冲可调谐的固体激光器。其中，用于生物医学研究的固体激光器获国家科技进步奖三等奖和军队科技进步奖二等奖。

2. 对激光应用学科的发展作出杰出贡献

刘颂豪在国内最早进行激光光谱学及其在物理、化学和生物学中的应用研究，发现新现象，提出新理论，对激光应用学科发展作出了杰出贡献。

1984年，刘颂豪在中国科学院安徽光学精密机械研究所首批建立了激光光谱学开放实验室，建立了当时世界上先进的、具有高分辨率和高灵敏的鲜明特点的光谱技术。这些技术包括交叉分子束、超声分子束和二极管激光探测等新的光谱技术。这种??术比化学发光法的分辨率高1万倍，可达10-4cm-1，目前在国际上仍然是用红外波段最高分辨率的探测方法。

刘颂豪领导的研究组最早观察到方解石的微微秒相干反斯托克斯拉曼散射谱 (CARS)、高阶 (1～6阶) 的CARS谱和相干斯托克斯散射谱 (CSRS)。这些都是高灵敏、高分辨率光谱??术，为当时科学前沿和关注的热点，其实验工作难度很大。刘颂豪的理论研究指出，这是高激励光强下基于级联的四波混频过程，并提出了产生高阶相干拉曼散射的两种不同机制。刘颂豪领导的关于相干拉曼光谱的研究发表的系列论文记录了我国当时在开拓这一领域中进行的很有特色的研究。

1984年，在非线性激光光谱学研究中，刘颂豪首次发现充液光纤的受激克尔 (Kerr) 散射效应。该散射效应是叠加在受??拉曼散射锐线上的谱宽大于500cm^-1的超加宽受激散射，各向异性分子的重新取向是导致超加宽的机制。对此，刘颂豪提出了受激克尔散射的理论模型，所发现的新效应及所提出的新理论已为国际学术界接受并已广为引用。

在20世纪80年代初，国际上有专家将分子束技术、激光??术和光谱方法结合而建立超声分子束激光光谱学。刘颂豪立即在国内建立这种方法，并将其和CARS光谱技术结合起来，发展了二极管激光探测技术，用于化学反应动力学的研究。刘颂豪研究了高能原子和小分子的碰撞过程，得到了激发量子产额和多次碰撞的关系; 并研究了碰撞能量转移，该研究成果被国外研究单位在《Science》、《J. Phys. Chem.》等核心刊物上多次引用。

过去，人们进行化学反应动力学研究时，只能根据反应物推测反应机理; 在研究卤代卡宾化学反应机理时，认为在反应过程中存在着卡宾中间体，但无法直接测量。刘颂豪研究小组用分子束激光诱导荧光方法从实验上证实了卡宾中间体CHF和CHCl的存在。这是分步化学反应动力学研究早期的实验工作，该研究结果对臭氧层光化学研究有重要意义。

刘颂豪、赫光生1995年出版的《强光光学及其应用》专著凝聚了作者多年从事非线性光学和激光光谱学研究的重要成果，专著中引用作者论文62篇，它反映了作者在不同阶段对该学科作出的重要贡献。此专著于1997年获广东省优秀图书奖一等奖、全国优秀科技图书奖二等奖; 该专著连同论文及成果在1996年获广东省自然科学奖一等奖。

3. 开拓激光和激光光谱技术在生物学和医学中的应用

刘颂豪开拓了激光和激光光谱技术在生物学和医学中的应用，其实验结果和相关理论研究证明了激光科学和技术对于这??领域发展的重要意义。

20世纪70年代末，刘颂豪率先在国内开展激光生命科学研究，将激光光谱学应用于生物学和医学的基础研究和临床实验，首次探测到在常温下蛋白质分子产生的双光子诱发荧光，使得有可能深入了解生物分子中电子能量的转移过程。

20世纪80年代初，刘颂豪研究小组承担了国家科委的重大攻关项目 “血卟啉光敏治癌中的机理研究”。他们用激光光谱学方法系统研究了血卟啉衍生物 (HPD) 的吸收光谱、荧光光谱和拉曼光谱，计算了它的能级结构，首次发现了标志高疗效的特征拉曼谱线，改进了药物，取得了良好的临床效果。刘颂豪的研究成果获中国科学院 “六五” 重大科技攻关成果奖和国家科技进步奖三等奖。后来，他们利用激光拉曼光谱研究新光敏剂血卟啉单甲醚对DNA分子的损伤作用，对深入研究光动力学治癌机理和推动新光敏剂的临床应用具有重要意义。

1989年，刘颂豪在广州创建了我国第一个激光生命科学实验室。该实验室的特色是把物理、激光、生物、医学不同领域的专家、技术和研究手段结合在一起，合力从事边缘学科的创新研究。1991年，该实验室成为广东省重点实验室。同年，经国家批准，华南师范大学建立了我国第一个以光生物学为主攻方向的博士后流动站。激光生命科学实验室成为华南激光生命科学研究和人才培养的基地。鉴于刘颂豪在激光生命科学的贡献，美国光学学会董事会于1995年选举刘颂豪为OSA高级会员 (FELLOW) 时，确认了刘颂豪在拉曼光谱、生物激光光谱和固体??光器研究作出的杰出贡献。

在生物光子技术方面，刘颂豪把生物超弱发光 (简称PE)作为一种生物的灵敏指示器，着力开发其应用。刘颂豪和研究小组其他成员一道研制了高灵敏度PE测量系统和一超高灵敏度的PE发光图像观测系统，探测植物的PE并观测到了PE的清晰图像，据此可预测作物的长势及收成。激光辐照水稻育种有利于作物增产及抗病性增强，但很难确定其最佳的激光辐照剂量。刘颂豪巧妙地通过测量辐照强度与作物PE的关系，找出了最佳的辐照剂量，对提高激光培育良种有重要的作用。

在生物工程应用方面，刘颂豪与鱼类专家潘炯华合作研究弱激光辐照罗非鱼和罗氏沼虾的早期胚胎。合作研究的大量实验表明，适宜的激光辐照对胚胎及个体的发育有非常明显的助长作用。超微结构观察结果是激光辐照改变卵膜及质膜结构，提高了内膜系统的通透性，使胚胎细胞线粒体数量增多，助长其发育。合作研究的成果被推广到粤北乳源县水产局。该局鱼虾饲养产量得到较大幅度的提高，取得了显著的应用成效。

刘颂豪和其指导的研究生一起，利用氩激光微束切断人血细胞染色体，从染色体上分割出染色体片断，为治疗与染色体有关的疾病提供了新技术。

4. 开发激光和非线性光学在通信技术中的应用

20世纪80年代初，在非线性光学研究过程中，刘颂豪预见光孤子将应用于未来的高码率光通信并将带动全光通信的发展，他率先在国内开展了光孤子通信研究。1989年，刘颂豪发表的《孤子激光及其发展》对国内光孤子通信研究起了启动作用。在高码率光通信中，拉曼自频移将成为实用的障碍。刘颂豪从理论上证明色散缓变光纤能抑制拉曼自频移，并研究成功全光纤结构的光纤孤子激光器，先后发表光孤子通信方面论文51篇。

与香港理工大学合作，刘颂豪和其指导的研究生一道，成功刻制了光纤光栅。

光孤子之间的相互作用限制了光孤子通信码率的提高，很多人在研究如何消除相互作用的问题。刘颂豪和他的学生研究和利用了相互作用的规律，提出了光孤子-呼吸子通信的理论，完善了光孤子通信的理论。

刘颂豪的研究小组于1997年成功研制有特色的啁啾和中心波长分别独立可调的光纤光栅色散补偿装置，并与北京邮电大学合作进行传输模拟实验，实现了大于100km的色散补偿。

为国家培养高质量科教人才

刘颂豪是我国首批博士生导师，他为人师表，善于引导，助学解难，教育有方，深得学生敬爱。

刘颂豪为我国光学界培养出了一批高质量的科教人才，包括博士后14名，博士生31名 (已获博士学位24名)，硕士生60多名，其中许多人已成为科教骨干，有3名已是教授和博士生导师; 在国外工作的学生也具有很强的竞争力。所培养的博士生有的已成为国际知名的科学家。

刘颂豪献身科学事业半个世纪，在学术上有敏锐的洞察力，善于抓住科学发展的前沿; 在待人上，对同事诚恳宽厚，善于与人合作共事; 在治学上严谨正派，实事求是，有强烈的事业心和开拓进取精神。

刘颂豪已获得国家级奖2项、省部级奖5项; 发表论文443篇，其中被《SCI》收录45篇、《EI》收录44篇、《CA》收录80篇，被引用394篇次; 出版著作4本。1958年，刘颂豪获全国社会主义建设青年积极分子称号，1996年，由于对广东科学技术事业和教育事业的突出贡献，获广东省自然科学一等奖，1998年获广东省科学技术突出贡献一等奖，并被授予 “广东省有突出贡献专家” 称号; 2000年获 “广东省劳动模范” 称号;2001年获全国五一劳动奖章。

简历

1930年11月12日出生于广东省广州市。

1947—1951年在广东文理学院 (广州) 物理系学习，获学士学位。

1951—1952年任中国科学院仪器馆筹备处 (北京、长春) 实习研究员。

1952—1964年任中国科学院长春光学精密机械研究所助理研究员、副研究员、研究室主任、研究部副主任，兼任长春光机学院光学材料系主任。

1964—1980年任中国科学院上海光学精密机械研究所副研究员、研究员。兼任上海科学技术大学物理系副主任、教授。

1980—1986年任中国科学院安徽光学精密机械研究所副所长、所长; 兼任合肥分院副院长、中国科学院技术科学部应用光学分组成员、激光光谱学开放实验室主任，同时兼任中国科学??术大学教授和博士生导师。

1980年— 任中国光学学会常务理事。

1984—1985年任德国马普学会量子光学研究所合作教授。

1986年— 任华南师范大学副校长、校长，兼任华南量子电子学研究所??长、激光生命科学研究所所长，中山大学超快速激光光谱学国家重点实验室、华中理工大学激光技术国家重点实验室、中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学技术国家重点实验室学术委员会副主任，哈尔滨工业大学、上海科学技术大学、杭州大学兼职教授。

1986—1987年任日本东京电气通信大学激光科学研究所合作教授。

1995年— 任美国光学学会高级会会员 (OSA FELLOW)。

1999年10月当选为中国科学院院士。

主要论著

1 刘颂豪. B₂O₃-La₂O₃-ThO₂-CdO四元素系统研究. 见：光学材料报告文集. 北京：国防工业出版社，1960

2 刘颂豪，王福贵，梁培辉，等. CaF₂ ： Dy²⁺荧光晶体的连续红外光激射实验. 科学通报，1965，5：447—451

3 刘颂豪，王福贵，余丙鲲，等. 高阶相干喇曼散射光谱研究. 物理学报，1982，31 (3)： 328—334

4 Liu S H，Lee H L，Xu W J，et al. Laser raman spectra of hematoporphyrin derivatitves. SPIE，1984，Vol 492，ECOOSA ’ 84 Amsterdam 17：129—134

5 He Guangsheng，Tang Dingyuan，Cao Zhuoliang，et al. A super-broadened stimulated scattering in liquid-filled waveguide with long gain length.Chinese phys. lett.，1985，2(10)：477—479

6 刘颂豪，杜卫冲. 光敏蛋白LB膜的高次光学非线性研究. 中国激光，1993，5：375—379

7 刘颂豪，赫光生. 强光光学及其应用. 广州：广东科学技术出版社，1995

8 刘颂豪，刘承宜，孟耀勇. 经络与光学的关联：北京香山第65次学术会议——经络学术讨论会. 见：张寿主编. 科学前沿与未来 (第三集).北京：科学出版社，1998. 66—80

9 He G S，Cheng Ning，Parsad P N，et al. Phase-conjugation properties of two-photon-pumped backward-emission Ⅱ. Theoretical studies. J. Opt.Soc. Am. B，1998，15 (3)： 1086—1095

10 刘颂豪，杜卫冲，谭华耀，等. 啁啾光纤光栅在光纤通信系统中的色散补偿. 光学学报，2000，20 (1)： 24—28

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