与光同行，让激光走进千家万户——记北京理工大学机械与车辆学院先进加工研究所副研究员刘朋

李 莉 谢更好

激光是20世纪以来继核能、电脑、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”“最准的尺”“最亮的光”。如今激光在日常生活中已经有诸多应用，特别是在加工制造领域，相比于传统加工方式，激光快速和精细的优势更为显著。制造业的未来是智能化、自动化，而以激光、大数据、云计算等新兴技术为核心的智能制造是未来制造业发展的必然趋势，将在传统产业的转型升级和结构性调整中扮演重要角色。

一直从事激光光学系统设计集成、激光辅助超精密制造、脆性透射材料加工及数值仿真等研究，北京理工大学先进加工研究所副研究员刘朋将他的研究内容概括为两个方向：一是激光的光学应用，即根据实际技术需求设计优化激光光学系统以最大限度发挥激光光束的优势，实现产品迭代；二是激光超精密加工技术的研究，包括激光去除机理分析、加工表面质量的测定与优化及材料的相关性能分析。在两大方向持续深耕，刘朋已取得诸多可圈可点的成绩。“激光相较于传统光源优势明显，未来在日常生活、工业乃至在国家重要领域的应用都会渐趋广泛，我们的研究就是不断提出激光应用的新设想，同时以激光超精密加工为切入点，推进表面微结构件更多走向应用。”刘朋介绍。

刘朋（左）在激光和电子光学应用国际大会（ICALEO）现场

喻家山下的蜕变

在华中科技大学，刘朋度过了9年的求学时光。在喻家山下，他从一个懵懂稚气的热血少年成长为胸怀科研志向的青年学者。

本科期间，刘朋系统学习了材料成型及机械相关专业知识；保送直博生，跟随段军教授求学，他叩开了科研的大门。因接触到光学材料相关研究，刘朋以此为契机转向光学工程研究，并不断深入钻研。

“每个男孩子小时候都梦想拥有一把光剑，觉得它很酷，可能儿时的梦想，会影响到人生的方向。”刘朋笑着说。

华中科技大学为刘朋的个人成长提供了平台。直博期间，他进入武汉光电国家实验室（后为“武汉光电国家研究中心”）开展研究。在高级别平台做相对前沿的工作，在此他开阔了眼界，能力获得进一步提升，为此后科研工作的开展打下了坚实基础。了解到我国在尖端光学应用研究上仍有较大发展空间，刘朋坚定了要在光学工程方向继续走下去的决心，他希望自己的研究成果能在一定程度上填补我国在尖端光学领域研究的空白。

博士阶段是刘朋的科研启蒙期。对他来说，第一次真正意义上接触科研是进行激光分离相关技术研究。与很多科研入门者一样，一开始他十分兴奋，希望能尽快干出一番成绩，但随后遇到的种种难题、挫折，让他品尝到科研的苦涩。“已经有学长做了好多年，但都没有突破，作为一个新入学的博士，承担一个国家级的课题，我压力很大，也在攻关过程中，感受到课题实实在在的难度。”刘朋说。

但刘朋是幸运的，团队的通力协作，加之自己在不断求而不得与迎难而上中，始终保持了对科研的热情，最终课题攻关取得令人满意的结果，稳定切割KDP晶体（磷酸二氢钾晶体）的技术突破为刘朋之后的研究工作积累了宝贵经验。

每个人的成长过程中，都会邂逅令自己感佩至深的“引路人”，刘朋亦如此。得益于博士生导师段军教授的指导，刘朋在科研道路上不断成长、前进。“段教授作为我科研的启蒙老师，帮助我完成了从本科生到博士生的转变，他是我科研生活的引路人。他人品端正、学风严谨，他身上优秀的品质亦深深影响着我，多年来让我获益良多。”

博士毕业，刘朋的很多同窗选择出国深造，但他却决定留在国内，锚定北京理工大学这方平台继续开展他热爱的光学研究。在刘朋看来，北京理工大学有其吸引人的魅力所在。“相较于国外，我认为现今国内的高校也同样具有强大的科研实力，而在这之中，北京理工大学作为国家首批颁布的16所全国重点大学之一，在光学应用及先进制造领域实力雄厚，近几年更是异军突起，自然成为我博士后阶段的首选。来到北京理工大学后，团队的研究方向与我自身相当契合，加之良好的实验条件和优秀的学术氛围，让我最终选择继续留在北京理工大学研究任教。”刘朋坦言。

最高级的科学研究一定是“顶天立地”的，刘朋一直这样认为。入职北京理工大学后，将产学研结合，刘朋坚实地迈出了实现科研理想的每一步。

“顶天立地”做科研

从在读博士真正转变为独当一面的科研人员，刘朋的首个科研发力点聚焦于激光超精密分离技术的突破上，他主持的首个大科研项目“液相辅助多光源耦合激光超精密分离光学玻璃微透镜研究”也正与此相关。

为解决光学微透镜制造存在分离成本高、效率低的问题，刘朋创新性地采用液相辅助多光源耦合激光的分离方法，成功实现了光学玻璃微透镜的精密高效分离，推进了光学玻璃微透镜的大规模应用。目前以此方法分离的镜片，已经批量化生产，实现了科研成果的真正落地。“从理论创新、方法创新到系统集成、落地应用，我们完成了全流程的科研实践过程，真正做到了顶天又做到了立地。”谈起所做工作，刘朋不无自豪。

2023年，刘朋又成功获批国家自然科学基金面上项目，与之前研究一脉相承，这个项目同样着眼于激光精密分离技术的研究，但不同的是，新项目更多的是面向高层次应用，研究复杂微结构光学元件的分离成形技术，追求更高的分离精度。“一旦项目攻关成功，将会极大推进我国复杂微结构光学元件的研究与应用进展。”刘朋介绍。

加入北京理工大学机械与车辆学院先进加工研究所4年有余，在周天丰教授领衔的团队中，刘朋各项工作进展顺利。团队氛围融洽，成员积极进取，在激光加工、模压成形、注塑成形、超精密切削等多个方向大家齐头并进，取得了众多科研成果。通过北京理工大学重庆创新中心的建设工作，团队进一步发展壮大。刘朋的个人能力也在深度参与团队的各项工作中获得极大提升。

刘朋认为，作为一名青年教师，在做好科研的同时，还要做好教学，将自己所学毫无保留地传递给学生。刘朋是硕士生导师，在指导硕士生及组内博士生开展研究工作的同时，他还承担了硕士生课程教学任务，并担任本科行政班的班导师。对于学生他最看重的是认真务实的态度。“秉持着这种态度，我想我的学生无论从事什么工作，都能有所建树。”刘朋说。他也期望学生对科研有耐心，历经挫折、失败仍能保持初心。他鼓励学生结合个人兴趣选择科研方向，因为兴趣是最有效的驱动力。他不愿意学生成为“两耳不闻窗外事，一心只读圣贤书”的“书呆子”。“将国际、国内热点与个人的科研方向进行耦合，大胆去想，小心论证，很多奇思妙想会变成现实。”

在工作之余，刘朋喜欢运动，经常与同事、学生们一起打羽毛球、打篮球。“从事科研工作无论是在心理上还是生理上都难免会积累一定压力，和大家一起运动，一起畅谈，于身于心都是极大的放松。有了放松的头脑和健康的身体，才能更好地开展工作。”刘朋说。

对未来激光技术的发展，刘朋有美好憧憬。“激光会逐步替代传统光源，在各领域大放异彩。同时光学微透镜的应用也会为我们的生活带来巨大改变，所以还请大家拭目以待。”谈到个人的工作计划时，刘朋坦言，“团队未来的研究方向可能会侧重激光的应用，研究激光应用相关问题，希望能真正做到让激光走进千家万户。我个人的终极理想是希望我国的激光技术能大幅领先世界，让中国成为激光光学技术的领跑者。”