从最初被发明时的“无用武之地”，到如今应用于激光加工、医疗、印刷、光存储，测距准直、检测、文娱教育等方方面面，激光技术经过了50余年的发展，却仍然是个充满潜能的选手。激光技术一直是国家重点支持和推动应用的一项高新技术、关键支撑技术，它代表着现代技术最新的发展趋势。近年来，我国激光技术有了较为雄厚的技术基础，锻炼培养了一支素质较高的队伍。这支队伍遍布科研、高校、产业部门和企业、地方，科技人员达数千人，他们为了研究出更优质的激光设备，开展了不懈的努力。佟存柱就是他们当中的一员。

　　佟存柱，1976年3月生于吉林伊通县，现任中国科学院长春光学精密机械与物理所研究员，博士生导师，中科院“百人计划”入选者。

寻找最适合的事业方向
　　佟存柱与物理有着与生俱来的缘分。他从小就对机械、仪表、电路等物理器件有着极高的感悟能力，他的物理课成绩也一直在学校名列前茅。高考时，接近满分的物理成绩使他毫无悬念地进入了重庆大学物理系。四年之后，佟存柱考取了重庆大学应用物理系与中国科学院联合培养的研究生。在重庆大学学习一年以后，佟存柱来到了中科院理化所的低温中心，而随着低温中心并入中科院物理所，他又开始了在中科院物理所的学习和研究工作。
从2000年第一次踏入中科院，佟存柱就与其结下了不解之缘。他曾先后在中科院四个研究所学习和工作，包括中科院理化所低温中心、中科院物理所、中科院半导体所和中科院长春光学精密机械与物理所。
谈及四个研究所的文化底蕴，往昔生活浮现眼前，佟存柱回忆说，“中科院物理所以基础研究为主，老一辈科学家的兢兢业业、严谨求实的精神时刻激励着我，也是我内心永远铭记的榜样。物理所另一个文化则是合作，很多成果是通过各部室合作取得，这一点让我深刻领会到合作对事业发展的重要性。中科院半导体所则把我带入了半导体激光器这个领域，这也是我目前一直所从事的研究方向。而中科院长春光学精密机械与物理所是一家偏重工程应用的研究所，该所最大的特点是重实际应用、上下团结、科学管理。”
从硕士到博士，佟存柱积累了厚重的学科知识，收获了丰富的科研思想。为了掌握更尖端的技术，2005年佟存柱以研究员的身份来到新加坡南洋理工大学电子工程学院。这期间，他的主要工作是带一个小的团队，负责量子点材料与器件研究。佟存柱带领几个博士组成的研究小组，在低维纳米材料外延生长、量子点边发射激光器和垂直腔面发射激光器等课题的研究取得了出色战果，先后提出了量子点全路径弛豫速率方程模型，设计并研制出1.3μmp型调制掺杂量子点垂直腔面发射激光器。这些项目在国际上都是有难度的，他们正是凭着初生牛犊的韧劲和勇气取得了令人刮目的成果。佟存柱自豪地说，那些器件的设计和制备难度极高，我们是通过超常规的办法才取得了成功的。
为了寻找更广阔的成长空间，佟存柱离开新加坡来到了大洋彼岸的加拿大。2009年8月，佟存柱加入加拿大多伦多大学电子与计算机工程系。多伦多大学是光子晶体技术的最权威的研究机构之一。佟存柱来到多伦多大学，主要从事片上集成的量子光源的研究。2009年，多伦多大学研制出来一个较好的光源，佟存柱的任务是进一步改善光源的性能。他通过一些理论上的设计，工艺上的改进，研制出单缺陷模式工作的布拉格反射波导光子晶体激光光源，实现了温度不敏感的连续单缺陷模式工作，这在当时是一个相当高的性能。
佟存柱在深造的同时，也在不断地寻找最适合自己的事业方向。他心里总有一种渴望，就是让自己的才干直接为国家的发展贡献力量。刚开始，他并不是做半导体研究的，在大学里所学的专业则是物理。然而，以他的聪明才智，完全能在基础科学研究上有所建树。但是，佟存柱却有他自己的想法。他说，虽然纯科学与技术都很重要，但是技术研究对市场、对社会进步的贡献更直接一些，技术能更快的转化成生产力，因此，他更愿意从事技术研究。

　　报效祖国是最大的愿望
　　佟存柱的科研能力得到了国外专家的肯定。他在国外的事业也得以顺利发展，在生活上站住了脚跟，在科研上有了一席之地。并且，对于他这样的研究人员，在国外有更好的发展环境和更广阔的发展空间。佟存柱说，在国外的生活远没有像国内这样紧张，生活更轻闲。如果是在国外，佟存柱会常有时间和家人、朋友一起度假，但现在，他却是在实验室加班加点地工作。是什么使他放弃国外的生活，义无反顾地回到国内？佟存柱笑着说，自己是思乡情结比较浓郁的一类人，他总觉得，在国外做得再好，也是为自己，不是为国家；不过，这只是一方面，促使他回国的最重要的原因就是，在国外这几年感觉到，中国发展非常快，中国的腾飞在21世纪是不可阻挡的，作为炎黄子孙，他希望自己能够投身其中，亲身经历这个伟大的崛起。如果置身事外，那将是一个海外华人最大的遗憾。从技术发展的角度来说，未来的中国肯定会走在世界的前沿。“我回来以后没有选择去大城市，而是选择到了长春，是因为我认为一个人的成就不是取决于在大城市还是小城市，幸福与成功都在于自己对生活和事业的经营。另一个重要的原因是中科院长春光机所给我的触动，所里领导层的团结奋进、求真务实，以及对人才的重视，让我感觉这是一个真正做事业的地方。”佟存柱如是说。
2010年，佟存柱放弃了国外舒适的工作环境，回国发展，来到中科院长春光机所。“所里的文化让我的思想发生了很大转变，我深刻意识到科研成果的表现形式不仅仅是文章、专利，更重要的是实实在在的为国家、社会、经济有所贡献的应用。”科学要变成生产力，必须要通过技术的渠道。这是长春光机所的理念与文化，也是佟存柱的科研驱动力。因此他目前所承担的绝大多数项目都具有明确、具体的应用目的，追求的最终目标就是能“用上”。
“现在我国在基础科学方面投入的力量是比较大的，但是在科研成果的转化和技术的应用方面还存在着薄弱环节。”佟存柱形象地比喻说，“这好比是一场马拉松，我们已经跑到了最后100米，就差一点就成功了，可是就停在那里不动了。这是非常令人遗憾的。我们做应用技术的，就是要解决应用技术的‘最后100米’的问题，使我们的科学技术能最终在国家经济社会发展等方面派上用场。” 　　激光研究的丰硕成果
佟存柱目前从事的研究方向为光子晶体激光器。佟存柱告诉记者，光子晶体是一种特殊的光波导，它采用光子频率带隙原理进行导波，其原理类似于半导体中的能带理论，通过它可以实现光的无损耗传播、高品质激光谐振腔、高效率光限制等。目前光子晶体技术已经被认为是电磁波领域的一个重大突破，并正在光学、光电子学、信息科学等领域中引起革命性变革。
佟存柱团队的研究侧重于采用光子晶体波导改善半导体激光的发散角、光束质量和效率，而不仅仅是光子晶体本身。半导体激光器是目前应用最为广泛的一种激光器，它具有体积小、重量轻、效率高、电驱动等特点。但也具有突出的缺点，主要是出光光斑呈椭圆形，垂直方向发散角高达45°，水平方向10°，无法良好地会聚，光束质量差，这成为了限制其应用的一个主要问题。虽然光束整形技术能够有效改善光束质量，但它更多的是通过平衡两个方向的光束质量因子，获得一个近圆形光斑输出。要想从根本上解决半导体激光器光束质量问题，还得从器件本身人手。
谈到自己的研究成果，佟存柱自信地说，“现在我们对这个项目非常看好。我们已经将发散角降低到7.5度，圆形光束出光，在同等价格的情况下，我们的激光器在发散角性能上比现在市场上的性能要好的多，而且我们器件在性能上还有很大的改善空间。器件的核心结构已经获得国家发明专利授权，这为该类技术拥有自主知识产权奠定了有力基础。”
由于在激光研究领域的出色成绩，2010年9月，佟存柱入选中科院“百人计划”，2011年获得吉林省创新创业人才计划和吉林省人才开发基金资助。先后在IEEEJ.QuantumElectron，IEEEJ.Select，TopicsQuantumElectron，等期刊上发表学术论文50余篇，被SCI收录24篇，EI收录36篇，授权中国专利3项，受理中国发明专利申请5项。目前主持国家自然科学基金项目两项，中科院“百人计划”项目一项，中国科学院知识创新工程领域前沿项目一项，以及国家国际科技合作专项一项，并作为课题负责人负责国家重点基础研究发展计划项目子课题一项。
佟存柱进一步解释到，“我们主要解决和面对实际应用中的重大技术问题，也正因此，一旦解决，前景很广阔。下一步我们要在现有基础上，把发散角进一步降低。这是本课题的重点，纳入了中科院百人计划。中科院现在提出一个定位，三个突破，五个培育，我们作为一个小的科研单元和个人，也要有所定位，有所突破。因此，我们科研组还拟定了高性能芯片的研究项目。比如研究更低阈值的半导体激光器，让它稍微加一点电流就能发出激光来。这是刚获国家批准的重大科技研究的课题项目。”
这个有什么用途呢？佟存柱告诉记者，“现在互联网传输的信息太多了，信息传输中心需要布置大量的计算机，还有大型计算机等等，用电量高得惊人，有人就提出用光学的方法来处理信息，这就需要高质量的激光技术与设备，比如极低阈值激光器、单光子光源技术等，用电量很小，有一点点电就能发光。这也符合绿色节能环保的理念。目前，我国的一些科研机构正在研究量子通讯、量子计算技术，用于信息保密传输等，这方面已经取得了世界领先的进展。但是领域内缺少一种质量稳定可靠的单光子光源。这正是我们现有研究条件能够去做的一件事，所以我们和他们合作，帮他们在做这个光源。另一方面就是能在国防战略方面发挥很大作用的中红外的光源。我们现在主要是要解决功率和光束质量这两个问题。佟存柱说，现在我们的激光器总体上与发达国家的技术还有一些差距，但部分参数已经领先，我们有信心，随着更多科技人才的加入，我们的技术水平会很快提升到一个新的水平。这些都是能够弥补国内技术空白的内容，而且是国家急需的项目。
大功率的半导体激光器的应用范围非常广泛，比如说在国防、医疗、工业加工等多个领域，都可以用到我们研制出来的激光器。另外我们的技术还有一个好处，就是它是一种波导技术，不光可以用于一种增益介质，换一种发光材料，换一个波长也可以用。量子点材料和纳米光子材料主要是朝向量子光学的方向发展，比如量子计算、保密通讯等等。量子点材料可以给他们提供光源。如果我们做集成设备，需要非常小的器件，纳米光学器件就可以用来改善其性能。我们现在的工艺设备已经可以满足这方面研究要求了。”

　　成功秘诀在永不言弃
　　谈及科研道路上攀登的艰难。佟存柱感慨地讲起他曾经遇到过的重重困难。对于科技工作者来说，最大的困难存在于设想与实现之间。往往设计的器件，做出来却不是想象的那个样子。比如说我们现在做的这个器件。在最初的时候，按照我们的设计，激光器的确是激射了，但是出来的东西并不是我们想要的。也就是说，我们设计的是一个模式，可是出来的却是另外的一个模式在工作。问题到底出在哪里？我们反复计算也找不到根源。这个问题困扰了我们一段时间。但是我们没有气馁，昼思夜想，一直坚持查找，一个环节一个环节地过筛子，终于解决了困难。这也给我们提供了一个宝贵的经验，就是正面地面对困难，坚持再坚持，不要自我否定，说这个肯定做不出来。我们可以跑得比别人慢，但是我们决不放弃。这就和打仗一样，放弃就等于逃兵，放弃就意味着失败。然而，就算你放弃了，问题还在那里，不会得到解决。只有白天想，晚上想，吃饭想，睡觉想，才会有那么一瞬间，灵光闪现，找到突破口。现在科学技术已经高度发展了，某一领域短时间取得大的突破是很困难的，很有可能我们付出了极大的努力，只取得了一点点进展，但是这些小小的进展不断地叠加起来，就会是很大的进步。他说，我们之所以能够研制出技术领先的激光器，就是因为我们认准方向之后就踏踏实实地做，不浮躁、不跟风，不是盲目追随所谓的热点课题，真正的面对应用。
科研项目成功的背后，肯定有一个优秀的团队。科学研究的每一个进展，都和团队的通力合作分不开。佟存柱的团队里目前有两个博士，三个硕士，还有几个研究人员。在组建的时候，佟存柱就根据他们的特长，给每个人确定了分工和发展方向，发展方向是互不冲突的，这给他们留下了足够的发展空间。这能够保证他们每个人都负责一个小的方向，同时还能够互相合作。在管理上，团队更是有一整套很细致的管理方案，团队十分重视管理和培训，力争让每一个人掌握研究所的工艺设计流程与技术。
佟存柱还吸取了国外的先进的管理理念，给团队以足够的交流时间。团队每两周都有定期的交流会，他们不光交流专业知识，还组织学习专业以外的知识，如时间管理、沟通技巧、成功学等。团队还提供一些励志的书、时间管理的书，帮助年轻学者树立良好的思想情操和行为习惯，提高他们的全面素质，为他们今后的成长打下基础。佟存柱强调说“为了建立年轻学者的时间观念，我有意给他们定下精确的完成时间，要求必须按时完成，促使他们培养良好的时间管理习惯。有关专业知识是可以通过突击补上来，但是思想方法与行为习惯，确实需要在平时多磨练。”
为了达到快乐工作、高效工作，在紧张的科研工作之余，喜欢音乐的佟存柱还会给大家弹弹吉它，缓解压力，调节一下枯燥的生活。
我们期待着，佟存柱在自己的领域里作出更大的贡献。