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第14章 半成品激光器也要申请专利（第1页）

1962年，普林斯顿大学博士海尔梅尔发现了向列型液晶相的介电性在外加电场作用下液晶分子重新排列的特性。1964年，海尔梅尔在他供职的美国无线电公司公司，与同事一起发明了对液晶显示系统至关重要的“三明治”结构。基于这两个前置技术，1966年出现了液晶段码显示屏（电子表上显示数字的那东西），70年代初世界第一台液晶显示器电视诞生。

（本位面的历史）

现在南开大学的液晶实验室率先试出了介电性液晶物质，小小地抢跑了一步，但是距离液晶显示器（哪怕是最简单的段码显示屏）还是有不小距离的。比如在交流会上汪亚雄和林恒“头脑风暴”想到的液晶面板结构，就不太具备工业生产的可行性，未来在进入到工程设计阶段后，这个结构可能要推倒重来。

在液晶物质方面，张天乐现在找到的介电性液晶，应该也是不能直接进入工业应用的，首先进入应用的应该是黑白单色液晶物质，这种发出亮蓝色的液晶可能要到彩色液晶时代才有用武之地了。

更让李强无语的是张天乐走下讲台时突然想起自己忘了一件事情没宣布，又蹬蹬登跑回讲台：“忘了告诉大家了，我发现的这种DDNS4液晶物质，我给它起的绰号是‘果子’。”

就是煎饼果子里面夹的那一块薄脆面。因为DDNS4在通电变相后，物质排列的微观结构就是一片一片、彼此平行的很薄的小片儿组成，像煎饼果子里的果子。

好吧。说到后续工作的困难程度，李强其实预计到了这一点。在交流会之后李强告诉汪亚雄和林恒，液晶技术用于电视和计算机显示系统（天津电子集团正在搞计算机显示器），是一个未来的远期前景，虽然前途无量，但不是三五年之内就能量产普及的东西，十年八年都不一定能成，所以要有耐心。其次是让汪亚雄和林恒在进一步研制这个东西的时候思路一定要开阔。

介电性液晶物质的这次技术突破本身就是实验室的研究思路开阔的结果。想想看，如果液晶实验室主任高振衡画地为牢，用自己的权威压下面的研究人员，比如“液晶变相不就是升温降温吗，最多再加点压，你们搞那些电场激励磁场激励的研究方向干什么？不可能成的！纯属浪费精力”，那就完犊子了。

因为现在的教育系统的资源有限，实在分不出另一个有分量的名牌大学，建立另一个液晶实验室。如果领导学术压制，下面的研究人员真没地方可去。因此在这次交流会结束的时候，李强上台讲话，就高度赞扬了高振衡，说他把液晶实验室带得很好，研究人员思路非常活跃，整个实验室的学术研究氛围既自由又浓厚。

其实不用李强表扬，高振衡现在就积极性爆棚，肯定愿意按照原先的管理方针，继续这样带液晶实验室，而且他会想着怎么把实验室搞得更好。

天电集团之前约定的是发现一种新液晶物质奖励800元，实验室一般是三人组队，这800元三人分享，大概是组长400元、两位组员200元。现在呢，天电集团不只给研究人员发奖金了，汪亚雄在交流会上做正式发言时就表示，要给液晶实验室一次性拨付8万元人民币，用于介电性液晶物质的研究方向。

带着天电集团南开液晶实验室的成功经验，李强回到北京，现在他要试试用天津的成功经验解决北京一个一直悬而未决的问题。

清华主建、北大和中科院电子所参与运作的“受激辐射光放大实验室”。

在看到第二个公文包之后，李强和钱学森都打定了主意，一旦这个实验室出成果，马上就把实验室名字改做“激光物理实验室”，做出来的产品则叫激光器。

但现在的问题是这个实验室就是做不出激光器来。这真是让人挠头，不仅李强挠头，实验室的骨干成员也都很无奈。

李强：“援兵呢？听说实验室召唤的援兵已经到位了，让我看看。”

李强正说着，实验室副主任（实际是代主任）黄武汉从自己的办公室出来了，实验室里则出来三个年轻人。

“李组长好。我叫王之江，从长春光机所增援来的。”

“我叫邓锡铭，也是从长春光机所增援来的。”

李强：“我不是让你们的头儿王大珩副所长也增援到这里来吗？”

王之江：“王所长是来北京了，不过他人现在在北大。”

李强：“哦，去北大找理论支持去了。”

“不是，是给他办手续。”王之江指向站在一起的第三个年轻人。

“是跑我的事去了，我叫蒋筑英，北大物理系56级，明年就要毕业了，王所长想要我明年毕业了去长春光机所工作以及读他的研究生，我同意了，所以他去北大跑手续去了。”蒋筑英回答道。

李强：“嘶早知道就不把王大珩给抓过来了，他来这儿反倒挖起你们实验室的墙脚了。来北京才一个多星期，就挖走一个。”

蒋筑英：“不是不是，不是挖墙脚，就算预定了读他的研究生，我也肯定会把实验室现在这个项目做完才走。”

“最近两年，世界各国在受激辐射光放大领域发展很快。我不知道美国那几个实验室现在是不是已经做出了第一个发光装置，可能已经做出来了，但正在走专利申请流程，因此暂时压下来了论文和媒体的消息。总之，黄武汉，我们要有紧迫感了。”

李强对黄武汉说。

受激辐射光放大实验室成立的时候，国外的最新成果是走到了查尔斯？汤斯和亚瑟？肖洛联合发表《光学微波激射器计算手稿》的阶段。在1958年和1959年，查尔斯？汤斯还在往前推进，尽管还没有做出一台完全体的激光器，但查尔斯？汤斯已经写出了专利文档，由贝尔实验室拿去走申请专利流程了。

另一个竞争者，哥伦比亚大学的戈登？古尔德，是在1957年开始研究受激辐射光放大的。1959年，古尔德率先把“透过受激辐射产生的光放大”这一长串英文单词缩写为首字母组成的“新词”Laser。在1959年4月，戈登？古尔德也提交了他的激光器的专利申请，后来古尔德和汤斯两人为“激光到底是谁发明的”打了28年的官司。

现在国内能比较方便地查询到国外的学术论文，但正在走申请流程的专利文档还没法读到。但是不但李强，黄武汉自己也知道，这些先走一步的国外研究机构、实验室，已经快要做出激光器了。

“李组长，受激辐射光放大的原子物理、量子方面的原理我们已经完全搞清楚了，光放大的机理我们也很熟悉，但是，我们虽然储备了足够的理论，但是要制造出发光装置来，光靠理论是不行的，所以上个月我才想你求援，要增加人手。”

李强：“那时候你说，需要那种善于设计和使用精密机械的、年轻的技术人员，如果是在研究所和工厂研究室的，要平时就有顺手自制实验器材的记录；如果是在大学的学生或研究生，那就要动手能力很强、物理实验次次满分的尖子。现在找来的这三个人，都是按照这个要求找的。但其实，赵忠尧赵主任，他在物理实验器材方面就是一个超级高的高手。”

黄武汉摊手：“可是赵老师实在是太忙了，你看他都把我从副主任拽成代主任了，他主要时间花在清华，那里他捐赠的电磁加速器、苏联援助的回旋加速器有许多科研项目要由他主持。”

李强：“我看看你们这三个援军到位一周之后的进展怎么样。”

在受激辐射光放大实验室，李强看到了他们的激光器雏形。这确实是个雏形，有一些特征像是标准的激光器，比如采纳了古尔德在1958年提出的“开放谐振”设计，拥有一个开放式谐振器。但射入光的光源指向性一直没能很好地解决，这个东西对精密度的要求太高了。

射入一束普通光之后，如何在光线的射出口获得一束单一频率、单一相位、方向性高度集中的激光呢？最好是一摁开关，出光了；再摁一下开关，光灭了。

这个问题也没有完全解决。

这看起来就是在设计一个实验装置。但这东西又不能仅凭手巧就全部搞定，它还要求实验装置的设计者深刻理解爱因斯坦提出的受激辐射光放大原理，此外还得了解加拿大科学家约瑟夫？韦伯在1951年提出的微波放大的原理、理解苏联去年由尼古拉？巴索夫和普罗霍罗夫提出的量子震荡和连续输出系统构想。

在理解了这些衔接爱因斯坦理论与实际激光器的半理论半应用知识之后，才轮得到你亲自动手设计激光器。

“我们觉得，以现在的工作进展，我们可以半年之内把这个东西做出来。这个东西李组长你给他起名叫激光？”

王之江问李强。

李强：“戈登？古尔德把这个东西叫做Laser，其实是“透过受激辐射产生的光放大”的英文词组缩写。我们在翻译它的时候为采用哪些字想了很久，最后是钱学森拍板，我们还是不要用音译了，音译就成‘雷射’或者‘镭射’了，无论哪种翻译法，都不够贴切，尤其是很难让普通的中文读者望文生义理解什么是Laser。用激光就比较好，这是个意译的词，激光激光，透过受激辐射产生的光。你们的这台激光器还差什么东西？”

王之江：“差约瑟夫？韦伯的微波放大器，我们按他的论文的描述做出来的器件不能工作，不知道为什么。此外还差一些细碎零件不知道该如何设计。”

李强：“我在这里提一个建议，要不你们就先拿这个半成品的东西，去国家专利局先把专利申请上。”

黄武汉：“这，不太合规矩吧，我们这个装置并不能稳定地产生激光。”

李强：“我猜，不，我几乎可以肯定，美国那些实验室和研究机构，在他们提交专利文档的时候，附带上去的肯定也不是完全版的机器。因此，我们抢先一步的可能性还是存在的。就算不抢先一步，我们也不能落后太多，最多最多只能落后别人半步。”

黄武汉：“唉。可是咱们的激光器现在这个样子，太让人揪心了。”

李强：“占位子最重要。中国和美国迟早是要打通专利隔阂，你承认我的；我承认你的。这个时候，我们手里也有一样的激光器设计专利，就可以叫做独立发明的雷同专利，可以拿到谈判桌上去谈条件。当然美国人在谈判的时候态度肯定很霸道，但如果我们连国内专利申请的记录都没有，那我们就没得谈判的筹码了，明白了吗？”