19世紀末、20世紀初期,無論是在學術(shù)研究上還是在工業(yè)上,德國的光學都占據(jù)著全球的主導地位,而當時的光學工程師職業(yè)在英國和法國等國家還沒有得到認可。直至第一次世界大戰(zhàn)期間,西方盟國很快意識到他們在應用光學方面的生產(chǎn)設(shè)施無法滿足他們軍隊的需求,也沒有足夠的工程師去從事光學儀器的設(shè)計工作。
出于這些考慮,至少有三個國家隨后做出了發(fā)展國家光學的決定:1918年,英國率先采取明確行動,即在帝國理工學院設(shè)立了光學技術(shù)系;1920年,法國遵循類似的路線,在巴黎開設(shè)了今天的主角——應用光學研究所;而到1929年,美國也在羅切斯特建立了光學教育機構(gòu)——應用光學研究所。
今天,我們來看看法國應用光學研究所是如何發(fā)展,并且采取了怎樣的人才培養(yǎng)機制,成為法國工業(yè)的搖籃。
同樣是在第一次世界大戰(zhàn)期間,也就是1915年,法國與英國一樣發(fā)現(xiàn)了對德國光學儀器的過分依賴導致了自己國家光學工程師的匱乏。為了解決這困境,法國的一位公爵——Armand de Gramont(阿爾芒德格拉蒙,與英國的阿爾伯特親王類似)也提出了一個想法,即需要成立一個可以提供光學儀器教育的光學研究所。
1916年,阿爾芒公爵、光學工程師Henri Chrétien和當時公共教育部長、商業(yè)部長、戰(zhàn)爭部長和海軍部長共同成了一個部際委員會,任命當時負責全法國光學產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的軍隊地理學家Robert Bourgeois為主席。經(jīng)過很長時間的研討,委員會終于在1916年11月16日在官方公報上發(fā)布了一項法令,即未來將負責制定巴黎“應用光學研究所(Institut d'optique appliquée)”的章程和計劃。然而,由于資金和相關(guān)設(shè)備的缺乏,應用光學研究所直至1919年底才真正在巴黎成立。次年,應用光學研究所被認定為公共事業(yè),允許享受國家的教育補貼。物理學家查爾斯·法布里(Charles Fabry)成為其第一任常務(wù)董事。法國巴黎蒙帕納斯大道上的應用光學研究所(圖源:Institut d'Optique Graduate School)
在應用光學研究所成立之初,它所涉及的專業(yè)和科學研究還不全面,應當時的行業(yè)需求,暫時開啟了五大專業(yè):
物質(zhì)研究:當時還未稱為“材料研究”,主要研究內(nèi)容為各種物質(zhì)的反射、折射、色散、雙折射、均勻性和膨脹測量等;
形狀研究:研究內(nèi)容為透鏡或其他器件的平面度、曲率、角度和刻度測量;
圖像研究:主要研究內(nèi)容為應用光學的像差分析;
設(shè)備驗證:主要研究內(nèi)容為攝影鏡頭、雙筒望遠鏡、眼鏡、實驗室設(shè)備、六分儀和眼鏡等光學元件的設(shè)計;
光譜分析
第二次世界大戰(zhàn)期間,應用光學研究所開始從事法國的軍事工作,并于1940年7月將實驗室搬到了濱海圣西爾附近的蔚藍海岸,但其教學任務(wù)仍在巴黎進行。1940年底,委員會任命Pierre Fleury(皮埃爾·弗勒里,光度測量專家)為副主任,負責在巴黎開展各種教學任務(wù)。自此隨著聘請教師數(shù)量的逐漸增加,應用光學研究所的教學漸漸由應用科學延伸到了基礎(chǔ)物理領(lǐng)域,并將學制增加到2年。由于新資源和新人員的加入,原有的建筑設(shè)施已經(jīng)無法滿足研究人員的需求。1966年,應用光學研究所在奧賽建立了一個新的研究所,并轉(zhuǎn)移了部分實驗室。為了更好說明巴黎和奧賽的研究所同屬于應用光學研究所,研究人員為其機構(gòu)設(shè)計了一個獨特的標志,該標志由交錯的I和O組成。1968及2006年應用光學研究所的標志(圖源:Institut d'Optique Graduate School)隨著研發(fā)人員的不斷涌入,激光、倏逝波和光子的自旋效應等研究方向也出現(xiàn)在了應用光學研究所的研究領(lǐng)域范圍內(nèi)。1980年,作為法國光學委員會的一部分,它組織了第一次“Horizon de Optique”會議,該會議后來成為法國光學協(xié)會每兩年一次的會議。1998年1月,應用光學研究所又成立了一個全新的合作實驗室,并以第一任董事Charles Fabry為其命名——Le Laboratoire Charles Fabry(查爾斯·法布里實驗室)。在此之后,應用光學研究所開始了其迅速且平穩(wěn)的發(fā)展,其研究領(lǐng)域已經(jīng)涉及到了幾乎所有的光學專業(yè)范疇內(nèi),而其研究也已經(jīng)滲透到了工業(yè)技術(shù)的范疇,其中包括原子和量子物理中的光學、激光、非線性光學的材料和功能、信息光學、光學元件和加工、光學儀器、計量學和納米科學等。2006年,隨著研究所的繼續(xù)擴大,其研究人員認為當前的機構(gòu)名稱干擾了研究所與外界企業(yè)和各項活動的良好溝通,于是展開了對機構(gòu)名稱的再次研討。并最終選擇了“Institut d'Optique(光學研究所)”作為未來機構(gòu)的新名稱,并為此重新設(shè)計了新標志。現(xiàn)如今,光學研究所已經(jīng)發(fā)展成為一個集光子研究、教學、創(chuàng)新、商業(yè)創(chuàng)造、咨詢和工業(yè)發(fā)展活動于一體的中心,其光學和光子學領(lǐng)域的培訓、研究和創(chuàng)新方面均處于世界領(lǐng)先地位。且隨著時間的推移,光學研究所已經(jīng)成為從儀器光學和激光到量子物理學、生物光子學和納米技術(shù)等眾多學術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵參與者,同時為了滿足教育和研究的需求以及保持自身處于科學和技術(shù)進步的最前沿,研究所與工業(yè)界始終保持密切合作的關(guān)系,并參與了眾多的計劃和合作項目。首先,為了對最新的研究成果進行市場轉(zhuǎn)化,在國家研究機構(gòu)(ANR)的大力資助下,研究院和制造商們合作建立了一個共同實驗室——Labcoms。合作的制造商包括Starlight(MIH集團的子公司,已成為照明、電光裝飾、光源、氣候工程和可再生能源領(lǐng)域的國際主要參與者)、iXblue Photonics(專門從事海洋、自主和光子技術(shù)設(shè)計和制造的公司)、Amplitude(一家全球性公司,專門設(shè)計、開發(fā)和營銷用于醫(yī)療、工業(yè)和科學領(lǐng)域的超短激光器)和Immersion(面向工業(yè)和研究領(lǐng)域的創(chuàng)新沉浸式和協(xié)作3D技術(shù)的主要國際參與者)等。其次,為了加強工程師的培訓,研究所開發(fā)了三種獨特的培訓方式供其學生進行選擇,且每一種均可獲得高等光學學位(SupOptique,光學研究所特有的學位稱號)。第一種是傳統(tǒng)的經(jīng)典派(Filière classique),這種方式與其他大多數(shù)高校和研究所相同,即在3年內(nèi)遵循學校工程專業(yè)的科學教學,實踐工作和培訓課程。第二種是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)派(FIE),這同時也是法國最好的學生技術(shù)創(chuàng)業(yè)培訓課程之一,學生可以在第二年開始加入FIE,并負責與科技公司或?qū)嶒炇蚁嚓P(guān)的創(chuàng)業(yè)項目。目前,該項培訓方式已經(jīng)創(chuàng)建了20多家創(chuàng)新型公司,例如STEREOLABS(基于立體視覺和人工智能的3D深度和運動傳感解決方案的領(lǐng)先供應商)、EFFILUX(歐洲工業(yè)LED照明的領(lǐng)導者)和IPSELIOS等。第三種學生還可以通過學徒制(CFA SupOptique)獲得工程學位,工程師學徒參加的培訓課程在學校期間交替進行,他們可以以雇員的身份從雇主那里獲得相應的報酬,且在第一年開始就進入公司進行學習,這使其在職業(yè)發(fā)展的道路上擁有更大的自由度,目前參與這一項目的公司及研究所包括CNRS、諾基亞貝爾實驗室和SAFRAN集團(賽峰集團是一家高科技的跨國集團公司,世界500強企業(yè)之一,擁有四大核心專業(yè):航空航天推進、航空航天設(shè)備、防務(wù)-安全和通訊。)等。成為工程師的三種方式(左);參與學徒制工程師項目的公司及研究所(右)(圖源:Institut d'Optique Graduate School)最后,在光學研究所向工業(yè)領(lǐng)域靠近的同時,工業(yè)界也向其相向而行。自2000年起,便不斷有各種公司企業(yè)及相關(guān)機構(gòu)向研究所提供各種支持和資助,其中便包括依視路、阿爾卡特朗訊和OPTIS(專門從事光和人類視覺的物理模擬,并于2020年10月1日和Ansys France合并)。科研一直都是光學研究所的支柱之一,且目前該研究所處于國際最佳水平,旨在研究涵蓋與光學和光子學相關(guān)的所有主題。目前,該研究所最主要的三大實驗室分別為:查爾斯·法布里實驗室(Laboratoire Charles Fabry)、光子學數(shù)字和納米科學實驗室(LP2N,Laboratoire Photonique, Numérique et Nanosciences)和休伯特居里恩實驗室(Laboratoire Hubert Curien)。這三個實驗是隸屬于國家科學研究中心并與當?shù)刂饕髮W密切聯(lián)系的研究單位。現(xiàn)如今,研究所的研究人員平均每天發(fā)表一篇國際科學文章,且每天被引用30次。此外,在光學研究所特有的SupOptique政策教育下,出現(xiàn)了一批批優(yōu)秀的光學人才,其中包括blooscope(牛眼)的發(fā)明者Jean Blosse、隱形眼鏡研究的先驅(qū)Raymond Dudragne和Roger Bonnet、漸進鏡片(Varilux)的發(fā)明者Bernard Maitenaz(他同時也是依視路前首席執(zhí)行官)、網(wǎng)格光譜儀的發(fā)明者André Girard以及發(fā)明變焦鏡頭的Roger Cuvillier等等。目前,光學研究所的校區(qū)已經(jīng)輻射到了法國的全部區(qū)域,其研究成果及教育政策也惠及到了全球范圍,正如他們在2017年,百年慶祝之際所表達的那樣:“Institut d'Optique經(jīng)歷了一百年的發(fā)展,已經(jīng)成為國家及國際光學和光子學領(lǐng)域的主要參與者”。