引言
“光阴流逝，岁月峥嵘七十。多少事，有志愿参驰，为祖国振兴。光学老又新，前程端似锦。搞这般专业很称心！”
这是1985年我对自己的写照，现在就以此为楔子，回忆我搞军用光学工作的一些往事。我从事光学工作是带有偶然性的。抗战初期，我在汉口巧遇第六届中英庚子赔款公费留英招生，侥幸考取了应用光学专科，这就决定了我从事光学事业的人生道路。在英国留学期间，我了解到光学技术在国防事业中具有重要的地位。早在第一次世界大战期间，我了解到光学技术在国防事业中具有重要的地位。早在第一次世界大战期间，光学仪器就已应用到战术观测上，交战双方在光学技术上进行了激烈的角逐。当时德国的光学技术最先进，蔡司光学仪器厂蜚声世界。英国为了制造先进的光学仪器，专门从瑞典请来光学技术专家。第二次世界大战前，希特勒上台，梦想称霸世界，其战略部署之一就是大力发展光学工业，占据世界市场。第二次世界大战爆发后，战争的需要迫使盟国大力发展光学工业。英国把光学工业列为战略工业，制造光学玻璃的原材料含铁量低的石英矿成了战略物资。光学玻璃制造技术很保密，因战争之机我得以进入英国昌司公司，参加有关的科研工作。
我于1948年回国，1949年辗转到解放区的大连大学任教。1950年，应召和钱临照先生等人到昆明光学工厂了解情况。该厂是国民党政府在抗战前建立的全国独一无二的光学工厂。在德国专攻应用光学的龚祖同先生曾担任该厂的总工程师，主要制造军用双筒望远镜。我发现这个厂的技术水平相当高，可与当时欧洲一般光学工厂相比。于是，我们建议把这个厂继续留作军用，作为发展军用光学技术的基地。我国现在的军用光学技术骨干，大都直接或间接源于这个厂。
光学在国防中的重要地位
光学玻璃的制造技术，一直是保密的。因当时战争的需要，我才有机会进入英国的昌司玻璃公司，参加有关的科研工作。我听到，在第一次世界大战期间，俄国曾派人到昌司公司学习光学玻璃的制造，被英国人百般糊弄、嘲笑。以后，列宁领导的苏维埃政权在科技上的第一个新措施，就是成立了国家光学研究所，它一直由军事部门管辖。前苏联的光学玻璃，是靠这个研究所的科技人员独立自主地研究发展起来的。
在第一次世界大战期间，美国也因不能自己制造光学玻璃受到制约，于是，毅然决定自己开拓研究，并写出了世界上第一本光学玻璃制造专著，在一定程度上公开了制造光学玻璃的秘密，并有所创新。
第二次世界大战期间，作为一项战略部署，德国想利用光学技术的优势，大力发展光学工业，占据世界市场，使敌对国家的光学工业得不到发展。第二次世界大战之前，德国以制造光学仪器出名，德国的照相机充斥世界市场，这是这个战略谋划在起作用。诚然，像英国那样，要维持光学工业是很困难的。30年代经济萧条时期，英国年生长光学玻璃最低时才32t，而一旦战争爆发，需要量骤增至千吨以上。光学工业若没有战略储备，得不到过节的扶持，就难以生存。我在英国昌司公司任职期间，有关光学玻璃的研究开发经费，均得到政府的补助。光学玻璃是关键材料，光学工业被列为英国的战略工业。
第一炉光学玻璃
1951年，我奉命筹建中国科学院仪器馆，任该馆副主任。我请龚祖同先生来一起工作。龚先生在抗战期间就立志搞光学玻璃，但一直未能如愿。来馆之后，他亲自设计熔炉和光学玻璃的后处理设备，利用旧厂房改造，因陋就简，在仪器馆建成之前旧制备出了我国第一炉光学玻璃。在研制光学玻璃的过程中，我在英国的工作经验发挥了作用，在玻璃配方、热处理和测试技术等方面做出了贡献，特别是利用我在英国开发精密测量光学玻璃折射率的v棱镜折光仪的心得，自行设计了一些简易仪器。在创办仪器馆以及后来建设长春光机所的过程中，我和龚先生合作得很好，称得上是同心同德。他的开拓创业精神，给了我很多启发。从仪器馆创建之始，我们就和国防军工部门相互合作，一方面提供光学玻璃产品，一方面培训光学玻璃制造人才，为前苏联援建的208厂培养了知道光学玻璃的成套技术骨干。仪器馆在光学工作面向国防方面开了个好头，为以后长春光学精密机械所的工作树立了榜样。
150工程
长春光机所成立后，我们继续致力于光学仪器为国服务，当时最重要的是150工程。它是一套对导弹的轨道进行跟踪及精密测量的大型光学系统，简称跟踪电影经纬仪。为了达到任务要求，这个系统除跟踪电影经纬仪之外，还有时间统一勤务设备、引导雷达、程序引导仪、判读仪及数据处理设备等。当时只有美国装备了类似的设备，敢不敢接受这项艰巨而光荣的任务，是对长春光机所的重大考验。国防科委钱学森副主任极力主张由我们所来干。我敢于承担这项任务，是相信长春光机所有足够的实力，在光学技术上已有了相当配套的技术基础，包括科研、工程设计以及加工的技师和熟练的技工。我们的技术水平已从1958年研制“八大件”高精尖仪器中体现出来。接受任务后，我们发动全所技术力量对设计方案进行反复论证，又到试验基地参观考察。在精益求精的思想指导下，全所上下群策群力，再加上协作单位的大力支持，按时完成了任务，许多技术指标都超过了设计要求。这套光学设备的研制成功，使我国的光学技术向前迈进了一大步。我再这项任务中，除了了两位副所长一起，共同全面负责领导工作外，还在具体方案上提出建议：（1）设计望远镜的十字线结构，使瞄准线不因镜筒扭曲而改变，以提高瞄准精度；（2）水平转轴采用滚轮弹簧支撑及驱动系统，大大增强水平轴运转的灵活性、平稳性及自控能力；（3）光学作用距离的总体分析。这套光学设备投入使用后，我们又继续对有关技术性能不断改进，现已发展到了第四代，具备了红外及激光自动跟踪能力，能用计算机实时运算及输出数据，具有激光测距单机定位以及微机控制等先进性能，在技术上已可与国际同类产品比高低。在我主持的这项工作中，唐九华同志在具体设计工作总起了核心作用。
在承接150工程任务时，出现了所谓“一竿子”与“半竿子”问题的争论。所谓“一竿子”，即研究所承接军工任务后，从预研、方案论证、研制、直至造出产品，一竿子到底，全部承担。所谓“半竿子”，是考虑到科学院研究所的工作性质，只研究解决关键技术问题，而将制造整机的任务，交给生产部门。考虑到长春光机所的技术力量和加工能力，再加上必要的协作，我认为一竿子到底更为有利。因为我们要提供的是高档设备，技术上的综合性极强，从方案论证、技术攻关到造出产品，有许多问题是相互交叉难以分割的，许多微妙精细之处，从研究到制造生产，如果转手，很难实现。再说，研究所已经建设的大量测试设备和加工工具，既可用于研究，也可用于生产，可驾轻就熟地担负生产任务。如果将研究与生产分开，工厂又需另建一套测试及加工设备，那就会造成不必要的浪费，还会拖长研制时间。我庆幸150工程是按一竿子到底的方式进行的，而且很成功，培养了许多能综观全局，驾驭总体，理论结合实际的人才。这种做法，在今天改革的新形势下，得到了进一步肯定，在科学院纳入了“一院两制”的开发体制。
测量船光学设备
由国防科委主持开发的远洋测量船，实质上是一座现代化的海上靶场，要在远离国土的海面上进行远程导弹落点轨迹的测量以及卫星运行轨道的观测。其测量设备主要是雷达，但在雷达盲区的测量以及精密测角等则必须采用光学手段。光学设备的作用主要有3条：（1）以惯导为基准点，把各种测角仪器连成一体；（2）跟踪和观测导弹弹道及卫星轨迹；（3）校准惯性平台。这项工作技术上的难点是，船只在海面受风浪的影响而不断摆动，必须对船体的扭曲变形导致的各测量系统误差进行实时修正，才能测得准确的数据。值得光机所自豪的是，我们在没有任何资料可循的情况下，完全依靠自己的创造力出色地完成了任务。我自己也为在技术方案上有此创造而感到欣慰。一是在测量船的布局上，把船上烟囱移到船尾，利用船的中心有利位置布设测量仪器，特别是光学经纬仪，需对周围甲板采取措施，使光学望远镜的成像质量不致受太阳照射甲板产生气流变化的影响；二是发明了一套利用机械连杆及漂动钢筒加上光学测量的方法，解决船体摇摆和扭曲变形在测角上得到补偿的问题。
研制卫星照相机
空间摄影系统是返回式侦察卫星的“主角”。长春光机所受七机部委托，承担研制空间摄影系统的任务。当时我奉命在北京筹建一个新机构——第十五研究院，由于“文化大革命”动乱，研制工作不宜在长春继续进行，于是我就在北京专门组织一班人马，从事空间相机的研制工作。我们借用北京工业学院四系的教学楼作工作用房，当时在“文化大革命”期间，室内没有暖气要自己生煤炉取暖，我们把光机所有关人员和北京工业学院四系搞过航空相机的教师组织起来开展工作。在方案论证过程中，我提出在研制地物相机的同时，也要研制星空相机，后者对确定地物相机的拍摄方位和纠正摄影姿态，都是必需的。但是这个方案需要增加一个攻关项目，因此曾发生过争论，最后还是同意上星空相机。经过艰苦奋斗，研制出了合格的产品。事后证明，研制星空相机的方案是正确的。后来，由于国防科研体制调整，十五院撤销，这部分科研力量被划到七机部508所。
开拓夜视技术
夜视技术是第二次世界大战期间出现的，战后得到迅速发展，成为现代战术观测的重要手段。长春光机所于1956年开展这项研究工作，由龚祖同先生领导研究生王乃弘研制出的红外变像管和红外夜视仪，1958年拿出了成果，并向昆明光学仪器厂推广生产。但这种红外夜视仪需有红外光源照射，很容易暴露自己。后来王乃弘同志又发展了微光夜视仪，它由三级串联的像增强管组成，在星光照明下可以看到百米远处人的动作。张爱萍总长对这项工作十分重视，亲临现场观看表演，给我极大鼓舞。这项工作的成果本该进一步提高，但因我另有任务而停止了，转由昆明298厂继续生产。
第一台红宝石激光器
1960年，世界上出现了第一台红宝石激光器。我意识到这是一项具有远大发展前景的新事物。在所领导的支持下，年轻的光学工作者（主要是王之江和邓锡铭）只用了不到一年的时间，就研制出在结构上有所创新的国产红宝石激光器。当时国内有好几个单位都在进行这类研究工作，我们之所以能首先获得成功，是因为长春光机所具有丰富的光学知识和技术基础，有群策群力的协作精神和高昂的创新精神。鉴于这项成果具有突破性的意义，我授意王之江和邓锡铭这两位激光事业的开拓者，立即投书《科学通报》，阐述激光问世的科学意义及其发展前景。这是我国有关激光的第一篇论文，即使在今天看来，它还是很有启发意义的。随后，我们又取得了一系列创造性的成果。首先弄清了激光器有时会产生寄生振荡的原因，并找到了解决方法。我们于国外在相同时间内研制出了调q脉冲激光器，使我们很早就实现了利用激光进行宝石轴承打孔，并实现激光测距。我们虽然不是研究半导体的，但王乃弘同志经过不懈的努力，1964年和科学院半导体所在同一期间研制出了半导体激光器，并首先演示了半导体激光通信。
主攻强激光
至1964年，长春光机所激光研究队伍已发展到相当于一个中型研究所的规模。一些年轻人倡议成立独立的研究机构，把强激光作为主攻方向。在聂荣臻副总理的关怀和支持下，专门研究激光技术的上海光机所诞生了，这是世界上第一个专门从事激光技术的研究所。当时，我国著名核物理学家王淦昌同志预见利用强激光聚焦有可能实现核聚变，并积极倡议上马。于是上海光机所成立后，兵分两路，一路由王之江同志率领搞激光武器探索；另一路由邓锡铭牵头研究激光核聚变。关于激光武器，探索研究过多种激光器，并以固体激光器作为主攻方向，但因技术条件尚不成熟（国外也处于类似境地），不得不暂时搁置起来。激光核聚变的研究，在国外提出向心聚爆的技术途径后，规模愈来愈大。我国也建立了类似装置，进行了一些初始试验。1974年，我曾率团去美国和加拿大考察，介绍了我们自行研制的强激光装置已打出了中子，国外同行不得不对我们刮目相看，加拿大一位著名激光科学家说：“你们的工作和我们处于同一水平上。”
研制高速摄影机
鉴于研究核爆炸过程必须进行高速观察，这就需要有高速摄影机。钱三强同志建议把科学院系统有关的技术力量组织起来，成立一个专门的研究所。有关部门决定以西安物理研究所为基础建立西安光机所，光学技术骨干由长春光机所提供，并由龚祖同先生任所长。龚先生学识渊博，工作严肃认真，事必躬亲的作风是人所共知的。西安光机所在他的带领下，及时地为历次核试验和新型武器试验提供了各种高速摄影设备，获得了有价值的图像和数据。
起初是搞出每秒拍摄几百至几百万帧的高速相机，后来又开辟了光电高速摄影新领域，成功地把时间分辨率提高到10ˉ8～10ˉ9s，随后又开发出具有国际水平的分辨率达10ˉ11～10ˉ12s的变像管高速相机。过去由于保密，西安光机所在国际上鲜为人知。改革开放之后，曾任国际高速摄影学会主席的著名高速摄影家海泽尔到该所参观，使他大吃一惊，认为这个所是世界上少有的技术完整、成效卓著的高速摄影研究机构，因而推荐龚老获得国际高速摄影的荣誉奖章——photo－sonics奖。
“863计划”
1983年，美国总统里根宣布实施震惊世界的《战略防御倡议》（简称sdi），被世人成为“星球大战计划”。它是针对前苏联的战略洲际核导弹，来构成一个战略防御威慑系统。强激光作为系统核心的武器，通过直接（卫星、天基）或间接（地基）发射台将激光指向来犯的导弹并摧毁之。倡议的提出，并不是依据已有的技术途径，而是更近于设想。以激光而论，连采用哪一种激光器，能达到何种强度都在未定之中，其他如跟踪瞄准、指挥系统也都尚未解决，然而通过倡议的探索性实施，除了起到威慑作用之外，更可以对涉及武器进展的高技术的各个方面，进行全面的推动。这将能使美国的高技术在遇到西欧和日本强烈挑战的情况下，继续保持领先的地位。诚然，在世界霸权竞争的年代里，高技术就是实力竞争的战场。为此，各先进工业国家，对于这个倡议都感到不能等闲视之。西欧各国共同提出了发展高技术的“尤里卡计划”，日本也在发展高技术方面采取了措施，前苏联在里根总统坚持搞sdi的强硬态度下，除在战略上采取措施外，也提出了发展高技术的措施。
我们怎么办？如果不采取相应的对策，那么过年来经过不懈努力，从原子弹、氢弹、导弹及空间技术所形成的举世瞩目的国威优势很难保持，从而必然影响我国国防建设和国际地位。国防科工委针对这一情况，召开专家座谈会，分析了美国《战略防御倡议》的军事意义和对世界格局的影响；分析了在技术上所遇到的关键问题及其现实性。认为按照我国的经济实力，在发展国防高技术方面，在规模上无法和美苏相比。但是像我们搞原子弹、导弹、卫星那样，着重一个“有”字，就是说不在数量上计较，但要有。因此在座谈会上形成一种共识：要以有限的目标，突出重点，进行高技术跟踪，所取得的成果还要有带动一片的作用。这样，花钱只是美国的百分之二、三，而可以保持我国的国际地位，影响两霸平衡。同样重要的是我国多少年来通过发展国防尖端技术而锻炼出来的一支经验丰富、高水平的科技队伍，他们是国家的宝贵财富，不致于流散，并藉以培养年轻一代，为下一世纪的发展铺设道路。至于经费问题，国家应该下定决心，开始不能用太多的钱，正如参加会议的中国科学院成都光电所副所长林祥棣所说的，希望每个中国公民拿出一两个鸡蛋的代价作为起步的投资。
出乎意料的是，在制订国防计划额定经费时，对这样重要的事在经费上却全无着落，关心的人为此忧心忡忡。当时陈芳允同志和我商量，打个报告给最高领导申诉此事，并作为建议，要我来起草这个建议书。
我先请中国科学院技术科学部的潘厚任同志写了建议书的前半部，阐述对sdi的情况分析和国际动态，我自己则写了我国应采取对策的主文，主要归纳了专家座谈会上的意见。我又邀请航天部科技委的杨嘉墀，因为他对空间高技术很熟悉，还有我国核科学家前辈王淦昌，经商量定稿后，由我们4人以中国科学院学部委员的名义，于1986年3月5日，联名上书邓小平、胡耀邦、和赵紫阳等同志，题目是《关于跟踪研究外国战略性高技术发展的建议》。在准备报告过程中，得到张宏同志的支持，报告先送到小平同志那里。
令人喜出望外的是仅隔一个星期，小平同志在我们的报告上作了重要批示，说这件事极重要，秉耀赵紫阳抓好此事。为此，我们4人还受到国务院委员张劲夫同志的亲切接见，我想这是因为张劲夫同志过去是中国科学院的党组书记，他和我们4人都很熟悉。
经过一系列的高层会议，把发展高技术的范围扩展到全方位，由财政部划出专款，并按照小平同志指示，考虑今后高技术在整个国民经济发展中的重要意义，规划以“军民结合、以民为主”作为指导思想。继之又组织了一系列的专家会议，将这个规划命名威“863计划”，以标志这个计划是在1986年3月由小平同志亲自批示的。整个计划包括7个大项目，15个主题项目。这7个大项目是：（1）生物技术，（2）航天技术，（3）信息技术，（4）先进防御技术，（5）自动化技术，（6）能源技术，（7）新材料。对于各专项课题都组成了专家组负责专题论证、任务分配和经费分配。整个“863计划”按民口、军口分别由国家科委和国家科工委负责管理，现在工作开展两年多，已取得了良好的进展。
上述一些回忆，是想通过自己切身的经历，说明我在光学方面的一些成绩是得到党和国家领导人的关怀和支持而取得的，是集体智慧的结晶。如果这些事情值得记录的话，功劳要归于大家，我只是其中的一员，绝无可以自诩之处，而这个回忆录可以看作是我们工作者共同的心声。我们缅怀周总理和聂帅，基于建设现代化社会主义强国的总目标，对发展我国国防科技事业的亲切关注和支持；我们敬佩小平同志批示“863计划”的远见卓识。回忆我们这些埋头苦干的科技工作者，切身地感到生逢其时，得以有用武之地。还使我们回忆起，在十年动乱的日子里，我本人铭感肺腑，由于聂帅提出要保护一批科学家而在被保护之列；我们长春光机所由于承担着重要的国防任务而特别指示得到“军护”（是全国唯一的“军护”单位）。这使得长春光机所在纷乱的环境下，凝聚着一股不顾个人安危的力量，坚持不懈地为国防建设而日夜奋战。我也想借此来悼念那些不幸牺牲地同志，如王子馨、刘正经、余杰等亲密战友。对于我本人来说，当时所党委书记贾力夫同志和我的助手龙射斗同志，以党员的正义感在极端困难的条件下保护着我，这些同志我若不提到会深感良心有愧。
作为我国光学事业的先驱者，应当提到龚祖同同志。他渊博的知识，严肃认真的工作作风，对培养后来者不遗余力，是我工作的榜样。正因如此，也使他具有国际声望并荣获国际高速摄影奖章的殊荣，他对国防光学的功绩理应载誉史册。借此机会我也应铭记我的恩师叶企孙、吴有训、周培源、严济慈等先生，他们的言传身教使我终身受益。在此，我也应记录下和我一道开拓光机事业的老先生吴学蔺、张作梅、王客中、张静安、吕大元等专家和蔡仁堂书记。
