惠令凯论文综述

来源: 宜城渔翁于 2013-07-17 21:44:34 [档案] [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读：次 (285748 bytes)

惠令凯论文综述

作者何克祥 2013年7月4日于美国夏威夷

惠令凯,1937年11月出生。1962年毕业于吉林大学物理学院，199？年去世。在中国科学院院士刘颂豪先生领导下，先后在中国科学院上海光学精密机械研究所13室，安徽光学精密机械研究所激光光谱学开放实验室工作。八十年代末期，曾参与创建中国农村能源协会光电工程技术研究所。

1979年9月至1981年12月，笔者在中国科学院上海光学精密机械研究所读研究生。导师是刘颂豪院士，硕士论文在惠令凯先生实验室完成。在刘颂豪院士指导下，从设计实验，到使用和创建实验设备；从完成实验，到写出论文和发表文章，都得到惠令凯先生支持和帮助。按当时习惯性称呼，惠令凯先生应该是我的“二导师”。

惠令凯先生，思想活跃，工作努力。谦虚谨慎，有很好的团队工作能力。在“文化大革命”结束后，到他去世前，短短的十多年时间，在非线性光学和激光生命科学领域，发表了十多篇论文。有些开创性工作，至今还在被国内同行引用。本文仅根据在网上能查到的有限资料，对惠令凯先生论文进行综述，以资纪念。

中国科学院院士刘颂豪, 我国著名光学和激光专家，激光生命科学的开拓者和领导者之一，首批博士生导师，教授。刘颂豪先后在中国科学院长春、上海、安徽光学精密机械研究所和华南师范大学从事光学和激光研究。曾任中国科学院安徽光学精密机械研究所所长、中国科学院合肥分院副院长、华南师范大学校长、全国政协委员、中国科学技术协会委员、美国光学学会资深会员。

“发展非线性光学研究”，是刘先生在上光的一个重要课题。1978年，刘颂豪担任上海光机所新成立的“激光物理研究室”（13室）主任。将研究方向定为非线性光学，用大功率钕玻璃激光器建成超短脉冲激光装置，深入研究激光与各种晶体、光纤、液体、原子蒸汽等物质的相互作用。发现受激克尔散射效应和高阶相干拉曼散射。在高阶相干拉曼散射研究中观察到六阶相干拉曼散射，引起国内外的广泛关注。除研究激光与无机、有机材料及光电元器件的相互作用外，同时将激光技术用于生物效应研究，为军事医学科学院提供大能量高功率钕玻璃激光装置，分别获国家科学技术进步三等奖和军队科技进步二等奖。

在刘颂豪先生的上光研究团队中，有惠令凯，王福贵，吴存凯，赫光生，崔俊文 ,立群，余丙鲲等多员大将，惠令凯和王福贵各主持一个实验室。刘先生在这个时期的研究生，周福新，何克祥，张拯等也分别参加这两个实验室工作。其他工作人员还有刘敏及实习大学生朱文波等。惠令凯先生的实验室在上光西所一楼，主要成员有崔俊文和立群二位。在需要检测信号时，也请潘成明和余丙鲲二位参加。

惠令凯先生发表的文章，有一部分，主要是金属蒸汽中非线性光学。

非线性光学是现代光学的一个分支，研究介质与强相干光的相互作用。在强激光照射下，介质极化强度不仅与场强E的一次方有关，而且还决定于E的更高幂次项，从而产生许多非线性现象。在线性光学中，这些现象不能产生，或者很弱无法观察。非线性光学现象有广泛的应用，产生的新材料,称之为非线性光学材料。气体、液体或固体，如晶体，光纤，茶溶液，能产生非线性光学效应的材料成百上千。碱金属的原子蒸气,如Na、K、Rb、Cs原子等，通常用于产生三阶非线性光学效应。如受激喇曼散射,相干反斯托克斯喇曼散射，三阶混频。同时，利用碱金属的原子蒸气，可以实现激光在紫外、可见光及近红外波段间的频率变换或频率调谐。

发表于“光学学报”1983年03期，“双光子共振激发Rb原子高激发态的瞬态相干效应 ”，是惠令凯先生代表作。作者署名为惠令凯，何克祥，刘颂豪，崔俊文 ,立群，潘成明，张拯。该文报告，通过观察Rb原子高激发态15d的双光子共振激发和增强效应，研究了原子高激发态的瞬态相干效应,得到了高激发态瞬态相干的失相过程。实验表明,双光子共振激发获得最大极化的时间是120微微秒,直到350微微秒。在探测光作用下，可诱导出421.2nm相干辐射光。获得了1.065

μm到 421.0 nm的频率上转换，同时给出自位相匹配与421.2nm相干辐射输出

关系。实验采用微微秒同步泵浦可调谐染料激光器作为光源，用热管炉产生Rb

蒸汽。更具体的实验结果发表在中国激光，1982年04期，署名作者为惠令凯,崔俊文,立群,潘成明,张拯,何克祥,刘颂豪；标题是 “双光子共振激发Rb原子高激发态15d的瞬态相干研究”。

同时期，发表于“光学学报”1983年05期，“铯蒸汽中受激电子喇曼散射”，作者署名为何克祥，刘颂豪，惠令凯，崔俊文 ,立群，是笔者硕士论文。惠令凯先生作为我的“二导师”，对这项研究作出了重要的贡献。特别要提到的是，笔者于1982年6月出国，到加拿大魁北克拉瓦尔大学，师从陈瑞良先生做访问学者。这篇文章从成文到投稿，编辑和改错，都是由惠令凯先生完成。笔者至今心存感谢。发表于“光学学报”的文章报导了，利用微微秒脉冲系列，在铯原子蒸汽中，产生受激电子喇曼散射（stimulated electronic Raman scattering (SERS)）。实验得到强微微秒红外脉冲，波长为527nm的绿光经喇曼频移产生2.28μm的红外输出。最大能量达1mJ,量子转换效率为16%。实验测量了红外辐射强度及受激电子喇曼散射的阈值，对蒸汽压、泵浦光强度的依赖关系,并进行了分析和讨论.

此前，“光学学报”1981年05期，发表了惠令凯小组的“同步泵浦可调谐超短脉冲双路激光器”一文。作者为崔俊文，立群，惠令凯，刘颂豪。该文报导了用主动-被动锁模磷酸盐钕玻璃激光器的二次谐波，泵浦两路染料激光器,获得超短脉冲。讨论了获得超短脉冲激光束的两种主要方法。“激光”1979年第12期，发表了立群，崔俊文，郑玉霞，惠令凯的文章“用腔内剪切脉冲的方法获得毫微秒脉冲系列”，报导了的实验装置的细节。研究了腔内剪切脉冲获得毫微秒脉冲系列的原理。

惠令凯先生还参加了刘颂豪院士领衔的 “硫化铅光敏元件的激光损伤研究”。该文发表在“激光”1982年第03期。作者除了上光的刘颂豪，惠令凯，刘玉璞，崔俊文，立群，等8人外，还有上海新耀仪表厂3人。该文报导了硫化铅光敏元件的激光损伤的实验结果。研究了PbS光敏元件的激光损伤阈值及影响阈值的一些因素。所用的激光波长都是1.06微米,但其脉冲宽度和功率密度有几个数量级的变化。类似结果，还发表于“激光热烧蚀的实验研究总结”，（上海光机所研究报告，第六集，钕玻璃高能激光器，1978年，202页）。

“微微秒相干反斯托克斯喇曼散射”，是刘颂豪院士领衔的，另一项重要研究。文章发表于“激光”1982年第13期，惠令凯参加了这一工作。该文报导，用锁模Nd³⁺玻璃微微秒脉冲激光序列同步泵浦染料激光器，产生锁模运转染料激光，作为ω₂斯托克斯光束, Nd³⁺玻璃激光倍频绿光作为固定频率ω₁光束和探测光束,对材料相干激发和探测。署名作者为刘颂豪，余丙鲲，崔俊文，立群，陈奕升，惠令凯，王福贵。

惠令凯等人，“双光子共振激发Rb原子高激发态的瞬态相干效应 ”的研究，是经典开创性工作，一直为国内同行广为引用。与此同时，惠令凯先生还积极关注国外激光领域的最新成果，有几篇译作发表在“国外激光”杂志。其中有笔者与他合译的一篇，介绍国外激光武器的进展。

惠令凯先生发表的文章，主要部分，属于激光生命科学领域。

我国著名光学和激光专家，刘颂豪院士，是激光生命科学的开拓者和领导者之一。早在七十年代末八十年代初，在上海光机所时，就与中国科学院上海生物化学研究所 江寿平先生合作，开展 激光生命科学的研究。江寿平，生物物理学、生物化学和理论生物学家。量子生物学、计算分子生物学、生物信息学与分子动力学等领域的开拓者，早年留苏研究生。刘颂豪院士到安徽光机所后，又组织研究“血卟啉激光治癌”，担负中国科学院提出的国家六五科技攻关任务。安徽光机所具体负责基础研究，和临床实验的安徽医学院合作。创新地利用激光喇曼光谱技术，研究了血卟啉衍生物（HPD）的光谱特性，及其与光敏治癌的关系。发现了高疗效的HPD的特征喇曼谱线。改进谱线，改进HPD，提高了治疗的效果。受到国际上的重视，该项目获中国科学院科技攻关重要贡献奖。

从1980年到1988年，在刘颂豪院士激光生命科学研究团队中，惠令凯先生是主力之一，也是他发表文章的高峰期。

刘颂豪院士于1989年，在华南师范大学建立了我国第一个以激光生命科学命名的专业化实验室，2007年12月正式成为教育部重点实验室。现在已发展成“华南师范大学激光生命科学研究所”。2008年,笔者去拜访刘颂豪院士，见到这个研究所，占有整整一座楼，规模很大。可惜，惠令凯先生没有去华南师范大学。

联合研究团队的成员，有上光所刘颂豪的13室，惠令凯立群张拯潘成明邱佩华陈述春王文耀戴凤珠崔俊文何克祥王福贵...等；上海生化所江寿平研究组连少辉 阮康成 陈立群黄天筠；安光所张晶如徐英武 邓玉妹吴存恺陈建华 汪正民等。惠令凯先生在很长一段时间，负责协调和组织，并担负实施实验。

在“激光与光电子学进展”，1982年第06期 ，惠令凯和余昺鲲发表综述文章，“激光分子生物学研究概况”，可能是他研究激光分子生物学最早的文章。署名惠令凯，在光学学报1987（09）上发表的，“采用激光光谱早期诊断癌症”，根据现有的资料，应是他最后一篇。

三个研究组合作，首先用激光研究生物大分子的结构特性。构象变化，选择性光化作用，能量转移等各种快速动态过程。同时开展了激光生物大分子光谱和光敏治癌机理研究。在室温下,用激光研究了血红蛋白、脱辅基血红蛋白、白蛋白、色氨酸和酪氨酸。实验结果清楚表明，这些生物分子发射光过程是双光子过程。首次观察到生物大分子的双光子荧光光譜峰，比单光子过程产生的峰有红移。双光子辐射是来自色氨酸残基。发现血红蛋白的四光子现象和荧光”滞后”现象, 并应用分子轨道方法从理论上论证。取得多项国际领先的科研成果，获得国家和中国科学院科技进步奖。