约300万平方公里的主张管辖海域，1.8万多公里大陆海岸线，让我国成为名副其实的海洋大国。守护好这片辽阔宽广的“蓝色国土”，呼唤海洋科学技术的发展。中国科学院上海光学精密机械研究所党委书记、副所长陈卫标研究员项目组瞄准蓝绿激光海洋探测和传输技术瓶颈，历经二十年攻关，发明了多项核心技术，大幅提升了机载蓝绿激光海洋探测和传输技术在真实海况下的适用能力。“机载蓝绿激光海洋探测和传输系统关键技术及应用”今天斩获2019年度上海市技术发明奖一等奖。
图说：机载双频激光雷达 记者 郜阳 摄
“空海跨介质水下目标的三维立体测量、双向高速信息传输技术是当前国际海洋科学技术、海洋权益保障建设的研究热点和难点。”陈卫标介绍。声学技术和超低频虽然在水下探测和通信领域得到应用，但都有“阿喀琉斯之踵”。“机载蓝绿激光技术是目前能够实现跨介质、海洋垂直剖面探测和传输的唯一光学手段，且有着绝对优势。”欧美、日本等海洋强国竞相发展相关技术，中科院上海光机所是国际上少数几个同步开展蓝绿激光海洋探测及传输技术研究和系统研制的科研机构之一。
不过，由于蓝绿激光传输过程中受到海气界面随机波动、海水强吸收和散射，以及太阳背景光干扰的影响，导致接收激光信号强度衰减严重、噪声较大并伴随时空展宽效应，使得机载蓝绿激光海洋探测与传输系统长期以来面临传输深度浅、信道稳定性差、探测水深精度低的发展瓶颈。
图说：机载海洋信息传输系统水下终端
遇到的技术难点，也是突破口，瞄准“测得准、探得深、通得稳、抗干扰”，项目组勇于创新，实现从无到有的新技术突破。“比如针对大信号动态范围导致测深精度低的难点，我们发明了瞬时光信号动态非线性压缩技术，研制出非线性光学空间频率滤波器，将信号动态范围从5-6个量级压缩到3个量级以内。”陈卫标介绍，“再比如针对太阳强背景下信噪比下降难题，我们发明了匹配太阳暗线的蓝绿激光技术，研制太阳暗线波长的绿光和蓝光激光器，大幅降低太阳背景噪声，并显著提升海水穿透能力。”
陈卫标自豪地说，持续20年的技术攻关，机载蓝绿激光海洋探测和信息传输先后经历四代产品研制，已从最初跟跑发展到目前关键指标领跑。“该项目的成果在陆海岛礁测绘、海洋资源开发和海洋权益保障等领域具有重大应用前景，可为海洋强国建设战略发挥重要作用。”陈卫标透露，“项目取得的多个技术发明，已成功实现转移转化，先后开发出地基、车载三维测绘激光雷达、水下无线高速激光信息传输终端等系列产品,促进了蓝绿激光技术和海洋科学的交叉融合发展，推动了国产海洋装备研发进程。”
报记者 郜阳