<p class="ql-block">2025年，迎來母校昆明第一中學(xué)校慶120周年。作為1962年畢業(yè)于昆一中，并考入云大物理系的學(xué)生，彈指一揮63年過去了?！?0年河?xùn)|，30年河西”，回顧這63年的經(jīng)歷，在昆一中及云大物理系受到的出色教育改變了我的人生歷程！</p> <p class="ql-block">高中畢業(yè)于昆一中時（前排右二），身高1.51米，體重37.5公斤。1962年9月進(jìn)云大校門時守門人將我當(dāng)為“小毛孩”多次拒之門外，學(xué)校發(fā)的?；諑虾蟛砰_始能順利進(jìn)學(xué)校。當(dāng)年守校門的老師傅在我大學(xué)畢業(yè)后十多年都因此還記得我。</p> 進(jìn)大學(xué)一年便出奇地身高長了20公分，畢業(yè)時已經(jīng)1.73米（前排左二，背景是當(dāng)年的大課堂，現(xiàn)為慶來堂）。上世紀(jì)60年代的云大物理系，其名氣不低于北大物理系。據(jù)目前還健在的云大前輩告知，1953年全國大學(xué)物理系統(tǒng)考四大力學(xué)，云大獲得兩個第一，一個第二及一個第三名，獨(dú)占鰲頭。云南大學(xué)物理系因此在全國享有盛名。 大學(xué)期間開始了文化大革命，本來1967年該畢業(yè)的到1968年底才離開學(xué)校。那時的中學(xué)生常到大學(xué)與大學(xué)生一起鬧革命，這是離校前和當(dāng)年老同學(xué)及幾位高中生的合影（我在第二排左三，背景是物理館）。 文革停課鬧革命的兩年不能學(xué)習(xí)自然科學(xué)，但有時間發(fā)展業(yè)余美術(shù)愛好，繪畫創(chuàng)作能力得到極大的鍛煉。這是1968年為慶祝云南大學(xué)成立革命委員會時為當(dāng)年“校報(bào)”創(chuàng)作的刊頭畫。 1968年，和全國早該畢業(yè)的大學(xué)生一樣，我們被分配到部隊(duì)農(nóng)場大學(xué)生連接受解放軍的再教育。由于是全軍事化管理，每人每個月只有一個周日可以請假6個小時離開營房。能夠批準(zhǔn)外出的學(xué)生通常是到離營房兩里路的“螞蝗溝”湖去游泳及洗衣服。這是一幅衣服洗好后放在草地上曬著時，我們一群大學(xué)生的幸存紀(jì)念照（我在后排正中）。 周末留在營房的大學(xué)生可以有時間發(fā)揮自己的才能，在小提琴及手風(fēng)琴的伴奏下放聲一樂（我是右二，背景是1970年防地震自己建成的臨時居住棚）。 在部隊(duì)農(nóng)場的兩年種了兩季水稻，兩季甘蔗，兩季花生。我學(xué)會了放牛、犁田、放羊及養(yǎng)豬種菜。當(dāng)了三個月炊事班長的經(jīng)歷讓我能組織做一百多人的飯菜。1970年4月拍攝的這張照片中，包含來自北京、上海及河北等多所大學(xué)的學(xué)生。離開農(nóng)場時，部分同學(xué)留部隊(duì)參軍，多數(shù)被再分配到工廠當(dāng)工人，繼續(xù)接受工人階級的再教育。 我被分配在工廠工作了十年。由于不能從事物理專業(yè)的工作，原來業(yè)余的美術(shù)愛好基本變成了專業(yè)。主要工作是為單位及上級部門的“大批判專欄”畫刊頭、漫畫及插圖；一年一度被借調(diào)去進(jìn)行云南省電子工業(yè)產(chǎn)品展覽的美工設(shè)計(jì)……為今后前途著想，開始認(rèn)真學(xué)習(xí)繪畫，多次參加云南省文化廳組織的美展創(chuàng)作組體驗(yàn)生活及創(chuàng)作，參加省美術(shù)展覽，并出版連環(huán)畫。 然而，用嚴(yán)謹(jǐn)數(shù)學(xué)表示的物理學(xué)始終是我鐘情的學(xué)科。1976年文革結(jié)束，通過數(shù)年的努力，1980年終于調(diào)入昆明理工大學(xué)任教，1984年被學(xué)校派往法國進(jìn)修激光技術(shù)。雖然大學(xué)沒有學(xué)習(xí)過激光理論，但當(dāng)年在云大物理系受到的出色教育讓我能讀懂近代光學(xué)名著《傅里葉光學(xué)導(dǎo)論》。基于該名著中相干光成像的近似理論，在強(qiáng)激光整形變換領(lǐng)域取得被國外采用的成果?；貒笤趯W(xué)校的支持下成立了激光研究所，從此，在激光應(yīng)用研究領(lǐng)域開展了30多年與法國四所大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)博士生的教學(xué)及科研合作。 1995年開始在昆明理工大學(xué)接待并指導(dǎo)法國巴黎高等工業(yè)大學(xué)的留學(xué)生。當(dāng)時的主要研究內(nèi)容是材料表面激光熱熱處理中的激光傳播、激光對金屬材料的熱作用及金屬材料的相變計(jì)算。由于學(xué)校實(shí)驗(yàn)條件差，我讓留學(xué)生按照我在國內(nèi)承擔(dān)的國家或省自然科學(xué)基金的需要在國外做好實(shí)驗(yàn)，帶到昆工進(jìn)行理論分析與計(jì)算。在完成他們的學(xué)位論文的同時，我也完成了國內(nèi)承擔(dān)的科研工作。 1995年出版的《激光熱處理優(yōu)化控制研究》專著總結(jié)了與法國的10年合作研究成果。上世紀(jì)80年代末我國教育部代表團(tuán)訪問法國時，中國工程院副院長師昌緒先生是代表團(tuán)成員。法方向代表團(tuán)介紹了我在法期間提出并被法相關(guān)部門采用的強(qiáng)激光整形系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)的理論研究后來寫入該書?！都す鉄崽幚韮?yōu)化控制研究》出版時，非常榮幸?guī)煵w先生為該書作序。<div>1998年為承擔(dān)“數(shù)字信號處理”課教學(xué)任務(wù)，上課的經(jīng)歷讓我系統(tǒng)學(xué)習(xí)了以離散傅里葉變換為基本計(jì)算工具的數(shù)字信號處理理論?；谛聦W(xué)習(xí)的知識，較好地總結(jié)了一套衍射的數(shù)值計(jì)算理論，讓標(biāo)量衍射理論中的基爾荷夫公式及瑞利—索末菲公式不但能夠利用FFT進(jìn)行計(jì)算，而且導(dǎo)出滿足取樣定理應(yīng)遵從的計(jì)算方法。為便于計(jì)算光波通過傍軸光學(xué)系統(tǒng)的衍射，基于矩陣光學(xué)及瑞利的成像理論，從新的研究途徑導(dǎo)出了1970年美國學(xué)者柯林斯Collins按照程函理論導(dǎo)出的衍射計(jì)算公式。基于該成果，導(dǎo)出成像系統(tǒng)像光場復(fù)振幅的準(zhǔn)確計(jì)算公式。該公式修改了光學(xué)名著《光學(xué)原理》及《傅里葉光學(xué)導(dǎo)論》的近似理論。這些研究工作于2002年寫入受科技部資助出版的《激光的衍射及熱作用計(jì)算》專著。當(dāng)認(rèn)識到研究成果的價(jià)值后，部分成果在2007年及2021年才先后整理成研究論文在雜志發(fā)表。</div> 1999年昆明理工大學(xué)與云南工業(yè)大學(xué)合并為新的昆明理工大學(xué)。我非常幸運(yùn)地與原云南工業(yè)大學(xué)激光所長，云南大學(xué)老校長熊慶來之子熊秉衡教授共事。在熊秉衡教授的熱情幫助下，我逐漸熟悉了全息理論與技術(shù)。通過近20多年的科研合作，我和熊秉衡先生結(jié)下深厚的友誼。在信息光學(xué)研究領(lǐng)域，我們除合作發(fā)表研究成果外，共同出版過兩部專著及一部教材。我們都是上世紀(jì)60年代云南大學(xué)物理系的畢業(yè)生，這是2016年在會澤院前的留影。 熊秉衡教授所領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)在大景深全息拍攝研究領(lǐng)域取得過國際領(lǐng)先的成果。諾貝爾獎獲得者楊振寧曾到云南工學(xué)院激光所參觀熊秉衡教授拍攝的全息照片。由于兩校合并后的激光所有較好的從事信息光學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)條件。為了不依賴國外實(shí)驗(yàn)條件更好地開展國際科研及教學(xué)合作，我將研究工作逐漸轉(zhuǎn)到數(shù)字全息的理論及應(yīng)用研究方向。 <br><br> 基于法國學(xué)者的介紹，2005年我和法國知名的數(shù)字全息研究專家PICART教授聯(lián)系上。此后，不但與該專家建立了聯(lián)合培養(yǎng)博士生的關(guān)系，而且基于合作研究成果，于2012年在法國巴黎及英國倫敦共同出版了法文及英文版的“數(shù)字全息”專著。<br><br> 與法國學(xué)者聯(lián)合出版專著的科技合作得到法國政府的關(guān)注與支持。通過近三年日以繼夜的努力，法文及英文著作終于出版。這是2012年9月法國教育及科學(xué)研究部長Vincent Peillon收到巴黎出版的法文專著時給我的祝賀及感謝。 <h3 style="text-align: center">2015年在清華大學(xué)的講座</h3><div>衍射計(jì)算是近代光學(xué)研究中的難題。2004年后，先后應(yīng)邀在法國里昂應(yīng)用科技學(xué)院、香港城市大學(xué)、法國巴黎光學(xué)院、法國緬茵大學(xué)、四川大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、成都光電所、中國科學(xué)院研究生院、中國科學(xué)院力學(xué)研究所、清華大學(xué)、北京郵電大學(xué)、南開大學(xué)、天津大學(xué)、國防科技大學(xué)、北京理工大學(xué)、中國科學(xué)院大學(xué)，北京工業(yè)大學(xué)、臺灣師范大學(xué)、廣州中國科學(xué)院先進(jìn)技術(shù)研究所、上海光機(jī)所、云南大學(xué)、河北工程大學(xué)、云南師范大學(xué)......等國內(nèi)外二十多所大學(xué)及研究院所進(jìn)行相關(guān)理論及應(yīng)用研究的講座。<br></div> 讓我最感高興的是10多年前能夠回到母校云南大學(xué)，為物理學(xué)院的研究生及年輕教師講述了我受云大物理系教育取得的成果。 由于國內(nèi)外均沒看到對衍射的數(shù)值計(jì)算進(jìn)行系統(tǒng)介紹的專著或教材。為適應(yīng)信息數(shù)字化時代的需要，我與熊秉衡先生編著了一部專著——《信息光學(xué)理論與計(jì)算》，2009年由科學(xué)出版社出版。 然而，該書篇幅太大，雖然深受科技工作者歡迎，但較難用于本科及研究生教育。于是，我和熊秉衡先生重新編著了《信息光學(xué)教程》，該教程第一及第二版先后于2011年及2017年出版。第二版被科學(xué)出版社列為“普通高等教育十三五規(guī)劃教材”，被國內(nèi)清華大學(xué)等多個知名院校采用為本科及研究生教材或主要參考書。 曲面光源的衍射計(jì)算是近代光學(xué)研究中的一個難題，雖然國內(nèi)外有不少研究報(bào)導(dǎo)，但其計(jì)算均較繁雜。2013年在臺灣師范大學(xué)的講座后，借助于該校鄭超仁教授實(shí)驗(yàn)室的高質(zhì)量空間光調(diào)制器，我總結(jié)的曲面發(fā)光體的快速衍射計(jì)算理論在數(shù)字全息3D顯示實(shí)驗(yàn)中得到證明。相對于當(dāng)時流行的點(diǎn)源及面元算法，在同等分辨率下該計(jì)算理論的衍射計(jì)算速度提高了一個數(shù)量級。研究成果2014年形成美國應(yīng)用光學(xué)雜志的邀請論文發(fā)表。<div><br></div> <br>為較好地總結(jié)20多年從事衍射計(jì)算及數(shù)字全息的研究成果，2012年著手《衍射計(jì)算及數(shù)字全息》專著的撰寫。上述研究有效補(bǔ)充了當(dāng)年正在撰寫的專著內(nèi)容。 經(jīng)國內(nèi)北京理工大學(xué)等光學(xué)專家評審，《衍射計(jì)算及數(shù)字全息》獲得我國科技部資助，列為“十二五”國家重點(diǎn)出版規(guī)劃項(xiàng)目于2014年由科學(xué)出版社出版。該書出版時，非常榮幸得到中國工程院院士，清華大學(xué)金國藩先生撰寫的序言。<br> 我是學(xué)習(xí)光學(xué)名著《傅里葉光學(xué)導(dǎo)論》第一版的相干光成像理論開始科學(xué)研究生涯的，對該名著有深厚感情。2017年《傅里葉光學(xué)導(dǎo)論》的英文第4版不但介紹了光波通過光學(xué)系統(tǒng)衍射計(jì)算的柯林斯公式，而且對衍射的數(shù)值計(jì)算也進(jìn)行了討論，成為一部內(nèi)容更豐富的近代光學(xué)經(jīng)典著作。然而，第4版仍然保留了第1版只能近似計(jì)算像光場振幅分布的理論，該理論與諾貝爾獎獲得者玻恩—沃耳夫（Born & Wolf）所著《光學(xué)原理》中等暈區(qū)近似下描述的成像理論相似。50多年來，兩名著中的相關(guān)干光成像的近似理論一直被國內(nèi)外專著及教材廣泛引用。2017年，我將2002年在《激光的衍射及熱作用計(jì)算》一書中導(dǎo)出的準(zhǔn)確計(jì)算公式進(jìn)行了認(rèn)真討論，寫入適用于國內(nèi)本科及研究生教學(xué)的《信息光學(xué)教程》第二版。期望能為相干專業(yè)的研究生及科技工作者在該領(lǐng)域的理論及應(yīng)用研究發(fā)揮積極作用。<br> 與法國學(xué)者PICART教授聯(lián)合培養(yǎng)的博士生先后于2010年及2018年在昆工答辯。2018年的答辯非常榮幸地請到我國光學(xué)界的年輕才俊，上海光機(jī)所的周常河研究員及清華大學(xué)的曹良才教授主持答辯會。讓我高興的是我的母校，云南大學(xué)物理與天文學(xué)院的普小云及楊睿兩位教授是答辯委員會成員。 2002年發(fā)表于《激光的衍射及熱作用計(jì)算》以及2017年發(fā)表在《信息光學(xué)教程》第二版的相干光成像研究改寫了50多年國內(nèi)外一成不變的近似理論。由于該理論涉及對世界光學(xué)名著理論的修改，所有雜志對該研究工作的發(fā)表均持謹(jǐn)慎態(tài)度。在2016及2017年間曾經(jīng)在國內(nèi)外多個著名雜志的投稿得到的回答基本是：“理論推導(dǎo)無誤，但不適合在本雜志發(fā)表，建議投稿到其它雜志”。通過不懈的努力，2021年6月及10月，體現(xiàn)該研究成果的第一篇及第二篇論文終于在國內(nèi)《光學(xué)學(xué)報(bào)》及《激光與光電子學(xué)進(jìn)展》發(fā)表了。 發(fā)表于光學(xué)學(xué)報(bào)的這論文基于所導(dǎo)出的相干光成像理論，不但重新定義了成像系統(tǒng)傳遞函數(shù)的物理意義，而且從理論上證明，光學(xué)名著《光學(xué)原理》中假設(shè)的等暈區(qū)不存在。 發(fā)表于激光與光電子學(xué)進(jìn)展的論文通過理論分析及實(shí)驗(yàn)，將所導(dǎo)出的相干光成像理論與現(xiàn)流行的近似理論進(jìn)行比較，直觀地證明了計(jì)算理論的正確性，被列為該雜志的特邀論文......<div>在此，要衷心感謝2020年國防科技大學(xué)周樸教授的邀請，讓我在研究生暑期學(xué)校作線上講座，向來自國內(nèi)外90多所院校的研究生及科研人員較詳細(xì)地介紹了該研究成果。同時，也衷心感謝國內(nèi)對這兩篇論文的每一位評審專家。<div>相干光成像的計(jì)算理論在現(xiàn)代光學(xué)檢測中具有重要意義，由于長期以來沒有準(zhǔn)確計(jì)算理論。著名科學(xué)雜志《Nature》2016年的論文“Standardizing the resolution claims for coherent microscopy”在引用顧德門教授在《傅里葉光學(xué)導(dǎo)論》中介紹的近似理論時，期望科技工作者能夠建立根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果獲取帶有振幅及相位的理想像的數(shù)學(xué)方法。<br></div></div> 2021年8月，基于相干光成像的精確計(jì)算理論，我在中國光學(xué)學(xué)會全息與光信息處理專業(yè)委員會年會上作了“數(shù)字全息像的全場探測及波前重建研究”邀請報(bào)告，較好地回答了這個問題。 邀請報(bào)告的內(nèi)容已于2022年7月再次發(fā)表于《光學(xué)學(xué)報(bào)》。值得高興的是，相干光成像的精確計(jì)算理論雖然在2002年科學(xué)出版社出版的《激光的衍射及熱作用計(jì)算》專著以及2017年科學(xué)出版社出版的《信息光學(xué)教程》（第二版）中作了介紹，但畢竟兩書在一定程度是中文發(fā)表的“自媒體”，以上三篇論文的發(fā)表實(shí)際上是通過科學(xué)雜志在國內(nèi)外充分肯定了該理論研究成果。該成果將有效補(bǔ)充國內(nèi)外信息光學(xué)教材的內(nèi)容，并在近代光學(xué)應(yīng)用研究中發(fā)揮積極作用。<div><br></div> <p class="ql-block">為慶祝云南大學(xué)百年校慶，從2022年4月20日開始，云大開啟為期一年的慶?；顒?，其中，包含重要的學(xué)術(shù)交流活動。我非常榮幸能將改革開放后近30年來在國內(nèi)外的出版的專著、教材及相關(guān)科學(xué)研究資料捐贈云南大學(xué)檔案館。</p> 回顧改革開放后能夠較好地從事科研的經(jīng)歷，由衷感謝當(dāng)年云大物理系受到的出色教育。 <p class="ql-block">數(shù)學(xué)家及教育家熊慶來1937年到1949年任云南大學(xué)校長，他在抗戰(zhàn)烽火中篳路藍(lán)縷，含辛茹苦，把云大建設(shè)成一座國內(nèi)外知名的綜合性大學(xué)。解放初期云大的成就與熊校長嘔心瀝血地為云南大學(xué)的發(fā)展作出的杰出貢獻(xiàn)分不開。2024年是校慶100周年，懷著對老一輩科學(xué)家及教育家的崇敬及對母校的感恩之情，中、英、法三種文字配圖的“熊慶來畫傳”通過近8年的努力創(chuàng)作成功。畫冊的創(chuàng)作及出版得到云南大學(xué)的鼎力支持，為云南大學(xué)百年華誕的慶典做出了一分貢獻(xiàn)。</p> <div style="text-align: center;">編后記</div><div style="text-align: center;">****************************</div>文革蹉跎了我們這一代最有創(chuàng)造力的年華。1970年從部隊(duì)農(nóng)場再分配時，無論分配到哪一個單位，大學(xué)生仍然是被工農(nóng)兵繼續(xù)再改造及教育的對象。多數(shù)同學(xué)被分配到云南邊遠(yuǎn)縣城工廠當(dāng)普通工人，一些被分配到山區(qū)當(dāng)小學(xué)教師的同學(xué)要到達(dá)目的地時，乘坐兩天汽車及一天馬車后，還得自己背著行李走一天的山路……那時，結(jié)合專業(yè)工作完全不可能，能夠到離省城昆明最近的地方有一個工作，已是奢望。<br>我是被分配到昆明工廠工作的幸運(yùn)者，其原因是在部隊(duì)農(nóng)場期間多次被部隊(duì)及鄰近縣城抽調(diào)去從事宣傳工作，或者去畫毛主席像，或者為階級教育展覽畫插圖及布展。再分配時，部隊(duì)曾打算讓我留部隊(duì)搞宣傳。但與此同時，云南省政府派人到農(nóng)場大學(xué)生連隊(duì)挑選有較好美術(shù)基礎(chǔ)的大學(xué)生，為當(dāng)年的樣板戲作舞美設(shè)計(jì)，我被選中了。大約是雙方相持不下，一個到昆明工作的名額虛位以待......我最終被告知是分配到廠址在昆明的云南無線電廠......<br>改革開放迎來我國科學(xué)發(fā)展的春天。十年文革中止了十年高考，文革開始時在校的初中一年級到高三的學(xué)生基本都下鄉(xiāng)當(dāng)了知青。1977年恢復(fù)高考后，我成了我所在工廠的年輕工人——返城知青報(bào)考大學(xué)的補(bǔ)習(xí)班老師，每天晚上在工廠為年輕人講授高中的數(shù)學(xué)物理。十年文革也讓大學(xué)里能夠從事自然科學(xué)教育的年輕師資奇缺，通過幾年的努力，1980年我終于從工廠調(diào)入現(xiàn)昆明理工大學(xué)任教，特別幸運(yùn)的是1984年趕上我們這一代出國學(xué)習(xí)的末班車。為了挽回失去的光陰，時至今日，每天早晨6點(diǎn)便開始了一天的工作與學(xué)習(xí)。當(dāng)年云大物理系老師們給予的出色教育，為我打下重新學(xué)習(xí)新知識的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。<div>美國工程院院士顧德門（Joseph W. Goodman）教授的《傅里葉光學(xué)導(dǎo)論》是50年來在國內(nèi)外最具影響的光學(xué)著作。2018年，為慶祝該名著第4版的發(fā)表及第1版發(fā)表50周年，美國奧蘭多專門組織了一次國際會議。當(dāng)年我并不知道第4版是否完善了相干光成像理論，直到2020年看到科學(xué)出版社出版的顧德門教授的《傅里葉光學(xué)導(dǎo)論》第4版的中文譯本后，才知道該近似理論形成后，50年來沒有任何改變。</div><div><br></div><div>2020年8月我在國防科技大學(xué)暑期學(xué)校的視頻講座——“相干光成像理論及應(yīng)用”分別放在清華大學(xué)云盤及中國光學(xué)前沿在線網(wǎng)，其網(wǎng)址分別是：</div><div><br></div><div>https://cloud.tsinghua.edu.cn/f/20d812f80176496dbd76/</div><div><br></div><div>http://opticsjournal.net/columns/online?posttype=view&postid=PT210112000094qWtZw<br></div><div><br></div><div>有興趣的讀者可以鏈接上網(wǎng)進(jìn)行較詳細(xì)了解。</div><div><br></div><div>必須指出，雖然我所做的上述研究修改及完善了相干光成像理論，但相干光成像只涉及玻恩—沃耳夫所著《光學(xué)原理》及顧德門教授所著《傅里葉光學(xué)導(dǎo)論》兩名著中篇幅十分有限的內(nèi)容。兩部名著將始終是從事近代光學(xué)研究的科技工作者應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)和研究的經(jīng)典著作。</div><div><br></div><div>1962年考入云南大學(xué)物理系的都是學(xué)習(xí)優(yōu)秀的學(xué)生，然而，由于歷史的原因，大學(xué)畢業(yè)后十多年，通過艱難的努力最終能夠從事與物理專業(yè)相關(guān)工作的同學(xué)不到20%。我只是我年級的普通一員。如果改革開放能夠提前十年，我們班的許多優(yōu)秀同學(xué)會做得更好。<br><br><br></div>