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《中国激光》致敬激光诞生60周年-专题

已有 2540 次阅读 2020-5-14 15:02 |系统分类:论文交流

专题|《中国激光》致敬激光诞生60周年

原创 钟敏霖 中国激光

1960年5月15日,西奥多·梅曼(Theodore H. Maiman) 博士在美国休斯实验室点亮第一台激光器,这台红宝石激光器发出的第一束0.6943 μm的红色脉冲激光震惊了学术界,开启了全新的激光新纪元。
激光(Laser, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)是一种受激辐射放大的光,其基本特征是成千上万个光子的光学特征(包括光子频率、相位、方向等)完全一致,这使得激光具有四大特性,即亮度高、方向性好、单色性好、相干性高。

激光照亮了我们的科学研究


激光拓展了我们的研究领域。近年来,一系列新的学科和研究领域逐渐出现,如信息光电子、激光医学与生物光子学、非线性光学、超快光子学、激光化学、量子光学、超快激光物理等。同时衍生出一批新的技术研究,如激光制造、激光检测与计量、激光全息、激光光谱分析、激光雷达、激光制导、激光分离同位素、激光可控核聚变、激光武器等。
以中国知网检索到的信息为例,从1987年至今,共有58112篇博士硕士论文从事与激光相关的研究,排名前40的学科有物理、电子科技、金属学及工艺、临床医学、控制工程、材料、计算机、信息通信、化学、通用技术、化学工程等。检索到中国期刊发表的涉及激光的论文有240900篇,从1979年的年发文量1000篇至2019年的年发文量10000篇,几乎呈线性增长。

激光照亮了我们的技术应用


激光应用范围极广,涉及激光制造、通信、测量、信息处理、医疗、军事、农业、文化教育及科学研究等各个领域。
2010年激光诞生50周年时,国际光学工程学会、美国光学学会和美国激光学会等机构,组织世界各地的激光领域科学家,从成千上万的激光应用中总结归纳了26项亮点应用,包括光学相干层析成像、光纤光通信、光腔环形衰荡光谱、激光切割、激光标记、飞秒频闪谱、条形码扫描器、激光笔、激光光刻、DVD和CD播放机、激光演示与全息术、激光眼科医疗、微波激射器与宇宙背景微波辐射、激光干涉仪、激光核聚变、激光雷达(光探测和测距)、激光陀螺、激光导星自适应光学、入侵者激光探测、光镊、量子信息处理、光速减慢、超快摄影、激光制导、激光冷冻、激光推进与加速。
如果在激光60周年时要增加一些亮点应用,我个人觉得,至少我们可以添加军事领域的激光武器(激光炮、激光反导弹、反卫星武器),农业领域的激光育种,医疗领域的激光治疗癌症,测量领域的引力波干涉测量,制造领域的激光焊接、激光3D打印、激光微纳米制造、激光清洗,当然我们可以列出更长的单子。

激光照亮了我们的产业


经过60年的研究发展,与激光相关的产品、技术和服务已经遍布全球,形成了丰富和庞大的激光产业。产业链上游主要包括光学材料及元器件,中游主要是各种激光器及其配套装置与设备,下游以激光应用产品、激光制造装备、消费产品、仪器设备为主。激光产业为中国制造、高端装备、智能制造的发展发挥了重要作用。




今年是激光器诞生60周年,是值得纪念的一年。《中国激光》邀请了活跃于科研第一线的知名中青年专家们撰稿,组成“纪念激光器诞生60周年”专题,该专题最终收录了18篇高质量的特邀论文,内容涵盖了激光器研究与进展、激光材料、光场与激光束特性、激光制造、光子神经网络、激光大科学装置等,展示了激光领域的最新研究、进展和未来发展趋势,为激光器诞生60周年添上亮点和色彩。

18篇特邀论文


1、半导体激光器研究进展

作者陈良惠, 杨国文, 刘育衔

单位:中国科学院半导体研究所

2、航空航天高性能金属材料构件激光增材制造(封底文章)

作者顾冬冬, 张红梅, 陈洪宇, 张晗, 席丽霞

单位:南京航空航天大学材料科学与技术学院

3、超快激光成丝现象研究综述

作者刘伟伟, 薛嘉云, 苏强, 陈瑞良

单位:南开大学现代光学研究所

4、光子神经网络发展与挑战

作者陈宏伟, 于振明, 张天, 臧裕斌, 淡一航, 徐坤

单位:清华大学电子工程系

5、空气激光:强场新效应和远程探测新技术(内封面文章)

作者:姚金平, 程亚

单位:中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室

6、复杂涡旋结构光场的产生方法

作者柳强, 潘婧, 万震松, 申艺杰, 张恒康, 付星, 巩马理

单位:清华大学精密仪器系

7、大科学装置的高精度定时同步技术

作者辛明

单位:天津大学电气自动化与信息工程学院

8、基于激光晶体的固态波导激光器

作者陈峰, 李子琦

单位:山东大学物理学院

9、中红外波段超快光纤激光器研究进展

作者胡明列, 蔡宇

单位:天津大学精密仪器与光电子工程学院

10、基于皮秒拍瓦激光的高分辨X 射线背光照相研究

作者周维民, 于明海, 张天奎, 田超, 单连强, 吴玉迟, 张锋, 毕碧, 储根柏, 税敏, 辛建婷, 曹磊峰, 谷渝秋, 朱少平, 景峰, 张保汉

单位:中国工程物理研究院激光聚变研究中心

11、电子陶瓷基板表面激光孔加工综述

作者梅雪松, 杨子轩, 赵万芹

单位:西安交通大学机械制造系统国家重点实验室

12、光纤激光器在金属增材制造中的应用进展及展望

作者杨永强, 吴世彪, 张越, 朱勇强

单位:华南理工大学机械与汽车工程学院

13、光轨道角动量分离、成像、传感及微操控应用研究进展

作者:杨伟东, 邱晓东, 陈理想

单位:厦门大学物理科学与技术学院

14、面向空间应用耐辐照有源光纤研究进展

作者:邵冲云, 于春雷, 胡丽丽

单位:中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室

15、上海软X射线自由电子激光装置的偏振控制

作者:高张峰, 邓海啸, 刘波, 王东

单位:中国科学院上海应用物理研究所

16、部分相干照明下的相位恢复方法及应用研究进展

作者:卢兴园, 赵承良, 蔡阳健

单位:苏州大学物理科学与技术学院

17、空气激光的原理、产生及应用

作者:李贺龙, 王思琪, 付尧, 徐淮良

单位:吉林大学电子科学与工程学院

18、基于掺Er3+晶体的1550 nm波段全固态激光研究进展

作者:陈雨金, 林炎富, 黄建华, 龚兴红, 罗遵度, 黄艺东

单位:中国科学院福建物质结构研究所




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