激光的出現(xiàn)大大改變了人類對自然界的認知能力，由于它極高的能量密度可以改變物質(zhì)的正常狀態(tài)，為許多行業(yè)提供了嶄新的技術發(fā)展與創(chuàng)新的機會。隨著激光技術飛速發(fā)展，超快激光因具備獨特的超短脈沖、超強特性，以及能以較低的脈沖能量獲得極高的峰值光強的優(yōu)異特質(zhì)，成為了目前最為先進的激光技術。

武漢格雷森實業(yè)有限公司首席技術官張珂在高穩(wěn)定性超快光纖激光器技術領域獲得了極高的成就，她研發(fā)的超快光纖激光器達到皮秒甚至是飛秒級別，為工業(yè)加工、醫(yī)院、信息、科研等多個領域的技術進步提供了先進的技術支持。近日，張珂接受了記者的專訪，介紹了超快激光的先進之處，以及其在各領域中的應用情況。

記者：超快激光被認為是目前最先進的激光技術這一，請問它的先進之處體現(xiàn)在哪些方面呢？

張珂：可以說是目前最為前沿的激光技術，它具有超高的功率值和功率密度，激光脈沖持續(xù)時間可以縮短到皮秒甚至是飛秒量級，能夠聚焦到微米尺度的空間區(qū)域進行作業(yè)，開創(chuàng)了材料超精細、低損傷的加工新領域。由于皮秒乃至飛秒量級的脈沖持續(xù)時間，遠小于材料中受激電子通過轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化等形式的能量釋放時間，能量來不及釋放該脈沖已經(jīng)結(jié)束，避免了熱量轉(zhuǎn)換及熱擴散，加工過程中大大減少了被加工區(qū)域?qū)χ車牧系挠绊?，實現(xiàn)了真正意義上的激光冷加工；超快激光具有快速和高分辨率特性，它在病變早期診斷、醫(yī)學成象和生物活體檢測、外科醫(yī)療手術方面都有其獨特的優(yōu)點和不可替代的作用；在科學研究方面，脈沖持續(xù)時間只有飛秒量級的超快激光為化學和生物動力學研究提供了極高的時間分辨率，也為快速反應學研究提供了便利。

記者：您在超快激光技術方面取得了卓越的成就，研發(fā)出一系列的技術產(chǎn)品，并應用于多個領域，請問這些產(chǎn)品的應用情況如何呢？

張珂：我與公司技術團隊將光纖激光發(fā)生與超快激光技術相結(jié)合，研發(fā)出高穩(wěn)定性的全波段超快光纖激光器，這種激光器在波長上可分為1微米、1.5微米和2微米，實現(xiàn)了近—中紅外常用波段的全面覆蓋。該系列產(chǎn)品在激光微加工中充分利用了超快激光的優(yōu)異特質(zhì)，適度的激光能量作用在材料表面，通過打斷材料的化學鍵而實現(xiàn)材料去除目的，整個加工過程幾乎不產(chǎn)生熱量，材料也不會因熱量過高而被損傷。利用超快光纖激光器，可使加工后的材料無熱擴散、無微裂紋、無熔融區(qū)域，切面整齊、外形美觀。此外，超快光纖激光器還能夠?qū)崿F(xiàn)在微納米尺度內(nèi)作業(yè)，對材料結(jié)構(gòu)進行修飾、設計，滿足了眾多高精尖產(chǎn)品的加工需求。在醫(yī)療方面，我研發(fā)的2微米超快光纖激光器在一些外科手術中發(fā)揮著重要作用。該激光器對肝、胃、結(jié)腸等軟組織的切割效果非常理想，強大的激光能量瞬間被水吸收后會產(chǎn)生強烈的汽化切割效應，激光切割能力大大提高，因此在實施去除軟、硬、增生組織的手術中，是目前最好的切割方法。同時，2微米激光具有獨特的凝血作用，在手術中可以實現(xiàn)良好的止血功能，可大大提高手術的安全性，縮短手術及術后恢復的時間，減少了患者的痛苦。

記者：以目前的技術來說，人類對超快激光只完成了一小部分的探索，請問未來超快激光技術將會如何發(fā)展呢？

張珂：超快激光在與物質(zhì)的相互作用過程中，隨著激光強度的不斷提高，各種非線性效應不斷增強，并且周期量級超短激光脈沖失去了波動現(xiàn)象所特有的周期性特征，從而導致一系列全新的物理現(xiàn)象與規(guī)律。這為我們的研究提供了多種新的新的思路和實驗手段，可應用于相干控制、非線形光學以及新近興起的亞周期電子波包的控制等領域。此外，超強超快激光與團簇、高溫高密度等離子體、自由電子等特殊形態(tài)物質(zhì)的相互作用也逐漸引起了科研人員的注意，成為了新的研究方向，這不僅將大大拓寬各學科領域的縱深發(fā)展，也將為相關重要高技術領域的創(chuàng)新發(fā)展提供新方案。未來，超快激光的發(fā)展將超乎人們的想象。