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雷射共舞,激發白光

 

如果人與人的相識是一種緣分,對我而言,三十幾年來的學術研究生涯,與雷射研究似乎也是有了不解之緣,一如它的亮眼,雷射也使我的學術研究生涯添增了不少光彩與榮耀。

與雷射共舞,真的是緣分。當年我從台灣大學電機系畢業時,雷射僅止於理論的探討與研究,還未有實際的雷射出現(第一個紅寶石雷射是在196年問世),而我對雷射一詞都「莫知影」,卻如何與雷射結緣呢?

在第一個雷射發明後的第三年,我非常幸運的考上日本政府公費獎助金,前往日本東北大學電子工程研究所攻讀碩士,當時生平第一次聽到LASER(當時尚無中文正式譯名),雖然我在日本求學時主攻光電子領域,與雷射並無直接相關,但對雷射理論已有初步瞭解。

與雷射的真正「邂逅」卻是留日回國後、在交通大學電子研究所任職的第一年(1956年)開始,交大正好自美國聘請了一位雷射專家王兆振博士回國指導雷射研究,我亦被當時交大校長李熙謀先生指派,隨同王博士共同研究,開啟了我與雷射的緣分。

這中間還有一小段插曲。LASER是「利用激發輻射將光放大」五個字的英文字母縮寫,但是國內並沒有正式的中文譯名。李校長建議譯為「雷撒」,但我認為應把「撒」改為「射」,將更具代表性,因為「雷射」有光輻射的意思,而且英文發音也很和諧,就這樣「雷射」一詞便流傳下來。

當時交大研究環境並不理想,但在王兆振博士指導及研究團隊戮力克服萬難下,隔年就成功的研發出可發射紅光的「氦氖氣體雷射」。距離第一個紅寶石雷射發明雖然晚了六年,但自製雷射在當時已經算是國內學術界難得的創舉了。在交大的雷射研究,讓我開始對雷射研究產生了極大的興趣,亦注定了我日後與雷射緊密的關係。

我在交大的雷射研究受到美國史丹福大學雷射專家薛格曼教授(Prof. Siegman)的注意,他要我到他的研究室研究,並攻讀博士學位,因次我離開交大進入另一階段的雷射研究生涯。原本計畫念完博士後,立刻返回交大繼續研究雷射,沒想到卻隔了將近三十年,才再回到交大。

在史丹福大學的博士論文以研究雷射穩頻為主,我必須自行研製一套新的氣體雷射架構,當時在市面上是買不到現成的雷射,這又是一個新的挑戰。不過,過去在交大的經驗讓我深具信心,從理論設計、元件製作,乃至最後的實驗結果,都能於兩、三年內順利完成,這不僅讓我獲得博士學位,也得到指導教授肯定,而被留在史丹福大學員研究室擔任博士後研究員。

新的研究計畫需要研發一種多波長雷射,同樣也是全新挑戰,但也因此讓我發明了同時能發出紅綠藍三原色的「白光雷射」,並獲得四個國家的專利。1974年,美國著名的影印公司「全錄」(Xerox)公司,邀請我從事「白光雷射」應用於彩色影印的研發工作。這又是一個與學術研究領域全然不同的挑戰,讓我有機會將白光雷射改進成功,成為一種可用於高解析度彩色影印機的雷射產品。當我看到自己的發明變成實際有用的成果,心中的喜悅難以形容。因此,我也獲得了「白光雷射之父」的雅號。

回想與雷射共舞的研究生涯,從一個完全不認識雷射的大學生,後來變成一個雷射發明家,像是童話故事中的虛擬故事一般,但除了緣分,我對新事物的好奇心,願意不斷接受新挑戰的刺激,還有對學術研究的迷戀,應該才是真正的原因。

 

轉載自《傑出學者給年輕學子的67封信》