金國藩：回國后顧不得休整，要抓緊時間和工廠聯(lián)系，尋找結(jié)合點(diǎn)。得知218廠（現(xiàn)中國兵器集團(tuán)工業(yè)有限公司）有一項(xiàng)非球面檢測任務(wù)，正好可以運(yùn)用計算全息技術(shù)解決。我?guī)еT士研究生虞祖良多次下廠落實(shí)，指導(dǎo)他的工作。這是另一種全息干涉圖，與以前的全然不同，從數(shù)學(xué)建模到程序設(shè)計，從建實(shí)驗(yàn)裝置到實(shí)際檢測。經(jīng)過一年努力，圓滿完成了任務(wù)，虞祖良為218廠做了一臺利用計算全息檢測光學(xué)透鏡的儀器。
另外，上海光學(xué)儀器廠生產(chǎn)光譜儀，制造凹面光柵一直沿用國外的傳統(tǒng)方法，但精度不理想。凹面光柵是光譜儀中的核心元件，要提高光柵精度，只有對有關(guān)加工設(shè)備提出苛刻要求，國內(nèi)無法滿足。經(jīng)過我們的認(rèn)真分析，凹面光柵加工的難點(diǎn)正是計算全息能發(fā)揮獨(dú)到之處，可以利用計算全息消除像散等象差，這是一個獨(dú)創(chuàng)。所以，我們與上海光學(xué)儀器廠一起研制了“利用計算全息制作凹面光柵的方法”， 這個項(xiàng)目與計算全息用于綜合孔徑雷達(dá)研究等其它成果一起，獲得了1992年國家教委科技進(jìn)步二等獎。并且，虞祖良和我一起寫了《計算機(jī)制全息圖》，是國內(nèi)第一本此類專業(yè)書籍。
我們具有設(shè)計與制作計算全息元件的豐富經(jīng)驗(yàn)，開展二元光學(xué)的研究已是順理成章的事了。設(shè)計多位相菲涅耳透鏡陣列時，按常規(guī)，在焦點(diǎn)處會得到與透鏡數(shù)目相同的光斑。但是我們注意到，透鏡陣列可以看成是周期性物體，除了本身的聚焦特性之外，還具有Talbot及分?jǐn)?shù)Talbot效應(yīng)，這可能是產(chǎn)生光斑倍增現(xiàn)象的基礎(chǔ)。我們從物面到像面，倒過來從像面到物面，反復(fù)進(jìn)行理論研究，最后發(fā)現(xiàn)，可以利用較少的透鏡陣列得到更多的光斑數(shù)。這一下子闖出了一條新的設(shè)計路。
二元光學(xué)它完全建立在衍射光學(xué)的基礎(chǔ)上，并可以通過微電子加工工藝制作光學(xué)元件。我請了麻省理工學(xué)院威爾德坎普（Veldkamp）教授來講學(xué)。我們還研制出非接觸式，分辨率達(dá)λ/120，重復(fù)精度2 nm的二元光學(xué)器件刻蝕深度精密檢測儀，組里嚴(yán)瑛白教授率先做出光束分束器——達(dá)曼光柵，做出 5×5、25×25 寸分束器、微光學(xué)透鏡陣列、光束整形器、濾波器等元件，獲得國家科技進(jìn)步三等獎，還寫了全國第一本《二元光學(xué)》。二元光學(xué)的應(yīng)用范圍到現(xiàn)在仍然廣泛，比如自動駕駛，使用一束多點(diǎn)光打到某個地方反射回來，就能知道前方有什么物體。
鄔敏賢教授那時是我們黨支部書記，對自己嚴(yán)格要求，在業(yè)務(wù)上認(rèn)真鉆研，工作細(xì)致，在她帶領(lǐng)下我們開展了“計算全息檢測非球面光學(xué)元件”“文字圖像的編碼與解碼”“電子束計算全息”“醫(yī)學(xué)圖像處理”“光柵法光譜成像”等研究。也是她建議并率先領(lǐng)導(dǎo)我們開展“二元光學(xué)”研究。
張志剛：目前光計算或者光模擬正成為研究熱點(diǎn)，您對這方面的研究有什么評論？
金國藩：也有人認(rèn)為，我國電子計算機(jī)還是跟在別人后面，搞光計算機(jī)談何容易。我認(rèn)識到光計算是光學(xué)信息處理的最高水平綜合體現(xiàn)，具有很強(qiáng)的帶動性，應(yīng)該盡早開展研究。
對“光計算”我認(rèn)為光的特點(diǎn)是并行性高、光速快、不受外界電磁場的影響。但目前空間光調(diào)制器轉(zhuǎn)換速度還不夠快，再加之計算后的精度不夠高，因此仍不能和數(shù)字計算機(jī)在靈活性、精度上比擬。但是我總感到將光學(xué)處理與數(shù)字計算相結(jié)合是一個很有前景的方向。為此我們作了景象匹配器，就是想先由光學(xué)相關(guān)器作粗匹配，后用計算機(jī)去作精匹配，因此得到很好的結(jié)果。
在作光計算項(xiàng)目中，很需要發(fā)揮光的并行性，可以將光計算的天然的多通道并行處理優(yōu)勢用于計算機(jī)圖像處理中，構(gòu)建硬件系統(tǒng)。我們課題組相繼開展了光學(xué)并行處理器件、光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，光學(xué)子波變換、聯(lián)合變換相關(guān)器以及光學(xué)形態(tài)學(xué)數(shù)字圖像處理等方面的研究，提出了改進(jìn)型二值圖像代數(shù)MBIA的基本理論，構(gòu)建了硬件系統(tǒng)——雙通道光學(xué)形態(tài)學(xué)實(shí)時處理器; 提出了采用空間互補(bǔ)編碼方法和相干光相關(guān)器來一步實(shí)現(xiàn)二值形態(tài)變換等等。這些成果得到了國內(nèi)外一些單位的重視和關(guān)注。
國家“863計劃”啟動時，其中設(shè)置的光計算項(xiàng)目，我是第一個獲得了該項(xiàng)目。因?yàn)槲沂堑谝粋€到國外學(xué)習(xí)過此內(nèi)容的，但是這方面我們沒有做出太突出的成績，因?yàn)槠骷阅芨簧?。光計算最需要的是器件，但器件老是跟不上。一般來說，用超材料去做計算，我覺得不太好做。我覺得量子計算是有前景的。
張志剛：您也做過光存儲相關(guān)研究，例如日本原來在這個領(lǐng)域投入很大，包括磁光存儲，本來都已經(jīng)商品化了，可現(xiàn)在都放棄了。您覺得這個方向還有前途嗎？
