我国应用光学的开拓者

　　正当龚祖同在实验核物理的前沿取得初步成绩并满怀信心开拓前进时，祖国的需要改变了龚祖同的科学生涯。
“九一八”事变后，日本加紧侵略中国，战争的乌云笼罩华北。时任清华大学物理系主任的叶企孙， 看到对军事极为重要的应用光学国内尚属一片空白，十分焦急。１９３４年，留美公费考试中恰好有一名应用光学名额，他决定动员能刻苦钻研并初露锋芒的龚祖同 去报考。他对龚祖同说，应用光学在国防上很重要，我国还是空白，留美公费考试中有一个应用光学名额，望能报考。“是空白，我就去填补。”龚祖同毅然接受了 这个决定他一生专业方向的提议，被录取为美国罗彻斯特大学应用光学直读博士学位的公费生。后来，导师赵忠尧指出，德国光学在世界上领先，不一定去美国。龚 祖同接受了这个建议，于１９３４年夏，经西伯利亚去德国柏林技术大学（现称柏林工业大学），开始了他研究应用光学的生涯。
１９３６年，龚祖同以“优秀毕业生”的荣誉自该校毕业并获特准工程师称号，随即在应用光学专家 Ｆ．维多特（Ｗｅｉｄｏｒｔ）教授的指导下从事工程博士学位的论文工作，题目是“光学系统高级球差的研究”。这项研究的意义在于开始了我国高级像差的研 究，并为把光学设计引入我国奠定了基础。在攻读博士学位期间，为了学到更多的光学仪器生产知识，龚祖同经常到德国的光学工厂实习、工作。１９３８年初，他 回到灾难深重的祖国，立即投入了昆明光学仪器厂的筹建工作，决心尽快为抗日将士制造出双目军用望远镜。
制造双目望远镜的第一关是光学设计。龚祖同采用德国的设计技术，使用当时国内仅能找到的一台电动计算机，很快完成了设计。为了在中国传播德国先进的光学设计技术，他将有关技术传授给３名西南联合大学的学生。
制造双目望远镜的第二关是加工与装调。当时没有能够加工光学镜头的中国技工。龚祖同从建立设 备、邀请瑞士技师培训工人做起，克服日本侵略带来的物质条件上的种种困难，一步步向成功迈进。在全国高昂的抗日热忱的支持下，仅用了半年多时间就制造出了 中国第一批军用双目望远镜，有力地支援了抗日战争。龚祖同的这项工作不仅实践了他科学救国的理想，也与当时迁到昆明的北平研究院物理研究所的严济慈、钱临 照等试制显微镜的工作一起，开创了中国近代光学设计与光学仪器制造的历史。中华人民共和国成立后，第五机械工业部建立了几个光学仪器厂，其中的技工大多都 是昆明光学仪器厂的第二、三代，甚至第四代技工。
龚祖同的脚步从不停顿。在完成双目望远镜的试制、生产后，他又试制了机枪瞄准镜，参与试制了倒 影测远机。１９５８年，他指导研究生王乃弘试制成功中国第一只红外变像管并制成了中国第一架红外夜视仪，随后推广至云南光学仪器厂，武装了火炮及重机枪。 １９６０年又试制成功使用多碱阴极的可见光静电聚焦三级串联像增强器，用于被动式微光夜视，即一种无需照明、仅依靠微弱的月光及星光观察的夜视技术。这开 创了中国的夜视技术的历史，为我国微光夜视技术的发展奠定了基础。龚祖同担任国防科工委夜视技术顾问，直至１９８６年逝世。
１９５８１９６０年，龚祖同主持研制成我国第一台透射式电子显微镜。
１９６０年，龚祖同担任研制２．１６米天文望远镜的技术负责人。随后为其中间试验品６０ｃｍ望 远镜的设计、加工、装调奔波。由于“文化大革命”的影响，这项工作拖延了１７年。由于龚祖同促进修改，最终于１９７６年成为一台有用的望远镜。这项工作为 制造中国的天文望远镜培养了一批专业人才。遗憾的是，当２．１６米天文望远镜于１９８９年矗立在河北省兴隆县山上开始探索宇宙的奥秘时，龚祖同已经与世长 辞。
中国光学玻璃工业的奠基人
龚祖同深知，不能生产光学玻璃，光学工业难为无米之炊。依靠进口玻璃，中国的光学工业不可能真正独立。因此，从依靠进口光学玻璃制成军用双目望远镜起，自行生产光学玻璃就成了他魂牵梦绕的目标。
１９３９年冬，龚祖同奔母丧回上海，考虑到上海轻工业发达，他用自己公费留学节省下来的４００ 英镑及同学的资助，于１９４０年初开始在上海小规模试制光学玻璃。不久，被日伪军以“跟内地勾结，购买军火”的罪名逮捕。日本侵略军计划把这位“年轻的光 学专家”送往日本为他们效力。由于重庆国民政府设法营救，龚祖同得以乔装逃出上海，返回昆明。第一次试制光学玻璃失败。
回到昆明光学仪器厂，龚祖同仍牵挂着光学玻璃的试制。他总希望早日试制成功，以此支援抗日并报 答人民的培育之恩。１９４２年，他到贵阳东边找到红岩冲地址，在此建造简易厂房，开始试制光学玻璃，并派人到美国标准局学习。日本投降后，当局者认为光学 玻璃可以从美国进口，自己不值得搞，因而撤销了贵阳试制厂。龚祖同第二次试制光学玻璃宣告失败。
１９４５年１０月，龚祖同为了实现其试制光学玻璃的夙愿，从兵工署转入资源委员会，参与接收秦 皇岛耀华玻璃厂并担任该厂总工程师。他到该厂的目的之一是找机会试制光学玻璃。到该厂之后，等待他的首先是恢复日本侵略军撤走全部技术人员后停产的平板玻 璃生产，解决全厂员工的吃饭问题。１９４８年，正当耀华厂有条件试制光学玻璃时，秦皇岛面临解放，时局混乱，龚祖同不得已转道天津赴上海耀华公司。第三次 试制光学玻璃的愿望又成了泡影。幸运的是，他在上海耀华厂认识了在英国获得博士学位回国的王大珩。
中华人民共和国成立后，王大珩任中国科学院长春仪器馆馆长。他对于光学玻璃重要性的认识，与龚 祖同可谓“英雄所见略同”。１９５０年，王大珩从东北人民政府申请了４０万元拨款，邀请龚祖同去长春攻关。此事对于龚祖同不啻如鱼得水。他当时的心情，用 他暮年所写的回忆录中的话说：“这时我感到非常兴奋，下定决心，誓将光学玻璃试制成功。艰难困苦无所惧，赴汤蹈火也甘心。”从１９５１年春到长春提出试制 车间设计任务书起，龚祖同奔走联系建筑设计与施工。当年动工，当年完成。１９５２年定制特型炉材，建造炉窑。７月制造大坩埚，１０月中烤炉，几次坩埚破裂 失败。龚祖同知难而进，屡败屡战，日夜生活在炉边，全身心灌注在工作中。１９５２年除夕，第一次获得了３００升（一大坩埚）Ｋ８光学玻璃。接着又成功了两 坩埚。
１９５３年的新年是龚祖同一生最感幸福的日子。他历尽艰辛，终于实现了自己的宏愿，开创了中国 自行生产光学玻璃的历史。接着是巩固、提高，开发新的品种。由硼冕玻璃到火石玻璃，再到钡冕玻璃。在工艺上从经典法发展到浇铸法。与此同时，他们接待了全 国各地的代培人员并供给资料。从北京而南京而上海，毫无保留地提供了图纸和配方。这是最无私、最彻底的奉献。为了解决国内急需，他们有时甚至把自己的试制 车间供工业部门生产之用。中国的光学玻璃工业从此诞生。
从１９５１年春提出光学玻璃试制车间的规划到１９５８年转而研制红外变像管，龚祖同为中国光学 玻璃的试制与推广生产整整工作了７个年头。１９５７年他发表了《光学玻璃熔制的发展及有关原理》一文，对其７年来熔制光学玻璃的经验作了科学的总结。 １９６２年龚祖同担任西安光学精密机械研究所所长，又指导所里的青年科技人员熔炼出一系列耐辐射玻璃品种，并转交有关工厂生产，为中国的原子能工业做出了 贡献。
中国纤维光学与变折射率光学的倡导者
纤维光学是研究光在导光纤维中传输的理论和技术的一门学科。今天，光学纤维已经广泛应用于光纤 通讯及许多传像场合。而在６０年代初，纤维光学在中国还是空白。龚祖同以其对于科技新苗头的敏锐洞察力，在任职西安光学精密机械研究所所长后不久，于 １９６２年毅然成立了中国第一个纤维光学研究室，组织、指导年轻的科技人员从设计制造拉丝设备做起，于１９６４年成功地拉出了中国第一根导光纤维，制成了 第一根传光束和第一根传像束。随后，为推动纤维光学事业在中国的发展，他又在１９６４—１９６６年间，陆续把拉制导光纤维的技术推广到北京、南京等地。中 国的光学纤维工业由此起步。
１９７２年，龚祖同在纤维光学研究的基础上，又紧跟国外的发展，倡导开展自聚焦透镜（一种利用 折射率沿径向按抛物线分布，光线在其中按正弦曲线行走而周期性聚焦的材料制成的成像元件）的研究。随后，该所开展了自聚焦透镜成像理论、像差理论及制作工 艺的系统研究，开发了不少实用元、器件。龚祖同本人提出锥形自聚焦光纤及锥形自聚焦光纤网格板的设想。１９７８年，在东京举行的第十三届国际高速摄影与光 电子学会议上，龚祖同发表了《锥形自聚焦光纤在高速网格摄影中的应用》一文，受到与会同行的高度重视。
１９８４年，纤维光学与集成光学的研究在中国已有一定规模，为促进这方面的学术交流与协作，龚祖同倡议建立中国光学学会纤维光学与集成光学专业委员会。这一倡议获得同行的热烈响应和中国光学学会的首肯。龚祖同被推选为该专业委员会的首届主任。