两次跨越，让卫星“看得清”也“看得准”

陆卫在实验室和同事交流 本报记者 陶磊 摄

他说，常规的探测器，遇到了物理“天花板”，只有采用新的原理，哪怕有风险，才能冲破“天花板”。

他说，红外探测器的“高地”，我们不去占领，就会有人占领。只有有了“金刚钻”，我们才能揽“瓷器活”。

中国科学院上海技术物理研究所研究员陆卫，是我国红外物理基础研究专家，长期致力于红外物理与半导体光电子学研究。

30多年来，陆卫从意气风发的青年学者成长为独当一面的学科带头人。他带领团队聚焦我国空间红外遥感与探测的底层机理问题，成为围绕国家重大目标进行有组织基础研究的典范。他以原始创新策源力推动红外探测范式更迭，冲破了封锁，实现了我国在该领域的自主发展。

以基础研究服务国家需求

1983年，从小就酷爱物理的陆卫进入中国科学院上海技术物理研究所，师从著名物理学家沈学础院士攻读研究生。

当时，国际学术界普遍认为物理学的黄金时代已经过去，但陆卫认为，物理学是为其他学科提供根基的基础学科，其重要性不可替代，尤其是在支撑国家战略技术方面。

博士毕业后，陆卫在导师的推荐下，获得了赴德国深造的机会。他在行前就坚定承诺：学成必归国。

在德期间，他争分夺秒投入研究，每逢周末或他人休息时，只要实验室开放，他必定埋头工作。这份专注终获回报，他的研究成果发表在物理学顶级期刊《物理评论快报》上，该成果实现了对诺贝尔物理学奖核心成果“霍尔丹猜想”的光谱学实验验证。

1991年留学结束，他遵守承诺选择回国。“回国后，我发现这里最好的条件几乎都为我们年轻人而创造，这些在国外是不可能的。”陆卫回忆，“我有了一点当家作主的感觉，而且从心底里发现自己对祖国很有感情。”

他将目光锁定在我国空间红外探测亟待解决的核心瓶颈上，开启了以基础研究服务国家需求的攻坚之路。

在关键领域取得开创性突破

中国航天，目标是星辰大海。征途中，高水平空间红外探测技术是核心能力——这，也是西方所忌惮并长期封锁的关键领域。陆卫认识到，仅仅模仿是不够的，必须从最底层的物理原理来突破。他带领团队心无旁骛地攻关。在这一过程中，团队实现了两次重大的跨越。

“第一次跨越，是攻克‘暗电流’，解决‘看不清’的难题。”陆卫说。在完全黑暗的环境中拍照，相机传感器本应接收不到任何信号。但实际上，由于材料内部电子的热运动，传感器自身会产生虚假信号，就像老电视上的“雪花点”——这就是暗电流，而这种内部噪声很容易淹没真实信号。

为了“关掉”这些噪声，陆卫从半导体界面电子态的物理学基础出发，创新性提出了“电子局域化操控”理论，发展了被称为第四类跃迁的探测模式解决了暗电流抑制的难题，并带领团队以此研制出量子阱长波红外焦平面器件。五年前，这一器件成功应用于我国新技术试验卫星G星，实现了我国高性能量子结构的红外探测器在航天应用的起步。

解决了“看得清”的问题后，空间遥感发展又迎来了新的难题——不仅要看到物体的形状，还要分辨物体的成分。陆卫打比方说，真人和蜡像，远看难辨真假，可要是获得了光谱，就似“指纹”，有了唯一性。

在这第二次跨越中，陆卫引入“光电临界耦合模式”，解决了量子阱探测器峰值探测率提升与暗电流抑制间的基本矛盾，带领团队成功研制出单片集成56光谱通道的新型红外焦平面器件，是美国报道的同类器件光谱通道数的十倍以上，并应用于遥感三十七号卫星，用户评价其效果是“开创性的突破”。 本报记者 郜阳