可調諧（氣體）激光技術國家級重點實驗室依托哈爾濱工業(yè)大學，于1997年4月批準對外開放運行。該實驗室的建立標志著哈爾濱工業(yè)大學在可調諧激光技術、非線性光學技術、激光空間通信等方面建成了國內一流的先進研究平臺，對提高我國光電子技術的自主創(chuàng)新能力，縮小與國際先進水平的差距具有重要意義。

在今天發(fā)達的互聯(lián)網上，關于這一實驗室的消息仍屈指可數(shù)，以上這段話是對它最詳細的介紹。這一實驗室的“神秘性”令人好奇、向往。今天，中國激光將揭開實驗室的神秘面紗，帶領大家走進它、認識它。

衛(wèi)星激光通信技術是建立天基衛(wèi)星激光高速信息網絡的核心技術。建立我國空間激光高速實時信息網絡，構建天地一體化的信息網絡，建設強大的信息系統(tǒng)國度，掌控空間信息主動權，對我國的空間戰(zhàn)略發(fā)展具有重大意義。

1991年，哈爾濱工業(yè)大學衛(wèi)星激光通信團隊在我國率先開展了衛(wèi)星激光通信技術研究。

2011年，成功進行了我國首次低軌衛(wèi)星星地激光通信試驗。

2017年5－8月，成功進行了國際上首次同步衛(wèi)星與地面雙向高速激光通信，數(shù)據(jù)率每秒5吉。創(chuàng)造了多項國際第一。

在馬晶和譚立英教授帶領下，衛(wèi)星激光通信技術重點學科實驗室已突破衛(wèi)星激光通信終端技術、衛(wèi)星激光鏈路系統(tǒng)技術和衛(wèi)星高速激光通信網絡系統(tǒng)技術，研制了星間、星地系列衛(wèi)星激光通信終端30余臺套，衛(wèi)星激光通信終端已實現(xiàn)6代產品技術的發(fā)展更新，終端已實現(xiàn)小型化、一體化、輕量化，技術水平國際一流。

目前，該項技術完成了成果轉化，空間激光通信終端的研制和生產能力居國際前列，可以滿足我國建立衛(wèi)星實時動態(tài)高速激光通信測距組網的需求。這將使我國在空間信息戰(zhàn)略領域處在世界之巔。

26年來，團隊共獲國家及省部級獎項14項，其中包括：2014年獲國家技術發(fā)明一等獎，2009年獲國家技術發(fā)明二等獎，2016年獲得黑龍江省技術發(fā)明特等獎。獲有關衛(wèi)星光通信的國家發(fā)明專利授權67項；發(fā)表有關衛(wèi)星激光通信論文300余篇，出版衛(wèi)星光通信等專著5部。

在國家重大專項和學科建設的共同支持下，呂志偉教授課題組建成專門從事高功率激光與物質相互作用研究的實驗室——激光損傷動力學實驗站。

實驗站服務于我國激光驅動慣性約束聚變工程（ICF）光學元件損傷機理研究，同時也是開展高功率脈沖激光與各種物質材料相互作用研究的開放實驗平臺。

實驗站主光源是課題組自主研制的百焦耳級釹玻璃固體激光裝置，光束口徑Φ60 mm，具備1053 nm、527 nm和351 nm三種波長的切換輸出能力，在5 ns方波輸出條件下，基頻脈沖可達100 J以上。

由于對裝置采取了嚴格的像傳遞和空間畸變預補償措施，輸出光束具備優(yōu)異的近場均勻性，全口徑光強調制度：1.27:1（1053 nm），1.42:1（351 nm）。

另外，該裝置還具備激光脈沖時間波形的任意整形、空間強度分布的任意整形能力，以及激光線寬、譜型等頻域特性的調整能力，為各種科學實驗提供了非常靈活的光源條件。

整個裝置采用全光纖前端+高增益預放+四級釹玻璃主放的MOPA光學結構；采用以桁架立面為基礎、以側懸臂支撐夾持為主的機械結構，是目前國內高校中唯一一套采用“神光-III”結構構架，實現(xiàn)光路高度集成化的激光裝置。

實驗站配備真空靶室及多臺套原位測試設備，包括時間分辨圖像測試系統(tǒng)、時間分辨拉曼譜/熒光譜測試系統(tǒng)、噴射體質譜測試系統(tǒng)、損傷增長在線測繪系統(tǒng)等，可以對激光與材料作用過程的各種物理行為進行多角度實驗研究。課題組歡迎更多的用戶單位來該平臺開展工作，更好的發(fā)揮其價值和作用。

分布式光纖傳感可以實現(xiàn)在空間上的連續(xù)測量，具有測量距離長、定位精度高等特點，可測量溫度、應變和振動等，應用監(jiān)測領域包括：油氣管道，高壓電纜光纜，地質災害（山體滑坡、泥石流等），橋梁、大壩和隧道等大型建筑物以及火災報警等。

與傳統(tǒng)技術相比，分布式光纖傳感器具有重量輕、抗惡劣環(huán)境、抗電磁干擾、在傳感點無需用電這些光纖傳感器所共有的優(yōu)點，此外，它可實現(xiàn)多達數(shù)十萬個點和長達上百公里的超長距離分布式測量。

董永康教授課題組與加拿大皇家科學院院士鮑曉毅教授合作，在高性能分布式布里淵光纖傳感方面取得了國際領先的研究成果：提出了頻分復用技術將傳感距離提高至150公里；發(fā)明了差分脈沖對技術，實現(xiàn)了2 cm的超高空間分辨率；發(fā)明了基于布里淵動態(tài)光柵的新型多參量（包括溫度、應變和壓力等）分布式光纖傳感技術。研制的高性能分布式布里淵光纖應變監(jiān)測儀在軍工和民用領域都得到了廣泛應用。

分布式布里淵光纖傳感監(jiān)測儀

2017年8月，本課題組承擔的國家重大科學儀器設備開發(fā)專項“分布式光纖應變監(jiān)測儀”獲科技部正式立項，項目總經費4100萬。本項目針對大型基礎設施、大型結構裝備和地質災害等安全監(jiān)測國家重大需求，研發(fā)具有自主知識產權的分布式布里淵光纖應變監(jiān)測儀，該項目將極大改善我國的公共安全監(jiān)測水平，減小經濟損失和社會影響。

哈爾濱工業(yè)大學的激光雷達研究經過了二十多年發(fā)展，承擔了多種體制激光雷達科研項目，累計經費達數(shù)千萬元，培養(yǎng)數(shù)十位博士、碩士，發(fā)表兩百余篇學術論文，積累了豐富相關科研經驗。

“九五”計劃期間（1996年~2000年），實驗室首先開展了長波紅外CO2脈沖外差相干探測激光成像技術，具有較強云雨霧穿透能力，獲得3 km 目標激光強度像和距離像。

“十五”計劃期間（2001年~2005年），實驗室承擔探索類重大項目，率先在國內開展閃光式條紋管激光成像雷達技術，突破高靈敏度四維像探測、信息重構等技術，集成了原理樣機，獲得6 km目標激光圖像，是當時已報道的最高技術指標。隨后條紋管激光雷達向用戶單位推廣，研制出兩種體制激光成像雷達樣機，完成了環(huán)境適應性實驗，提高了激光雷達工程化水平。

7 km處建筑物成像實驗（上圖：強度像  下圖：距離像）

“十一五”計劃期間（2006年~2010年），實驗室承擔工程類重大項目，集成距離選通激光雷達工程樣機，完成機載飛行試驗，獲得飛行對地高分辨激光圖像。

自“十一五”計劃（2011年~2015年）起，實驗室一直研究激光與紅外復合成像技術，突破了共口徑分光及系統(tǒng)集成等技術，集成了復合成像原理樣機。“十三五”采用單光子探測的Gm-APD焦平面探測器，研究小型化高功率激光器、多幀統(tǒng)計信號處理及遠場三維目標自動識別技術。目前已獲得32×32像元Gm-APD短波紅外激光成像雷達遠場目標三維距離像。

毛細管放電方案是利用大電流流過等離子體并產生Z箍縮效應，形成適合軟X射線激光放大的軸向均勻的等離子體柱，采用高價離子的能級躍遷獲得軟X射線激光輸出。

自2001年以來，趙永蓬教授課題組一直從事毛細管放電軟X射線激光研究工作。先后建造了最大電流20 kA（如下圖）和最大電流70 kA兩臺毛細管放電軟X射線激光裝置。

毛細管放電軟X射線激光裝置

在放電電流幅值12 kA時，首次獲得了類氖氬（Ar8+）69.8 nm和72.6 nm激光輸出，并可同時獲得46.9 nm、69.8 nm和72.6 nm多波長激光輸出，如下圖所示。目前已獲得46.9 nm和69.8 nm激光的增益飽和輸出，并實現(xiàn)了69.8 nm激光的雙程放大。此外，采用26 kA的放電電流已獲得46.9 nm激光的深度飽和輸出，并正在開展更大電流下軟X射線激光的研究工作。利用聚焦后的46.9 nm激光已開展燒蝕大能帶隙材料的實驗研究工作。

多波長軟X射線激光

中遠紅外可調諧激光技術研究團隊是國內最早開展中、長波紅外激光技術研究的科研團隊之一，團隊責任教授為姚寶權教授（教育部新世紀優(yōu)秀人才、黑龍江省杰出青年基金獲得者）。

針對國家對中、長波紅外固體激光光源的重大應用需求，中遠紅外可調諧激光技術研究團隊圍繞中、長波激光光源功率提升、線寬壓縮等相關核心問題開展研究工作，取得了多項標志性成果，研究水平躋身國際先進行列。

高功率中紅外固體激光器

 2μm穩(wěn)頻固體激光器

3-5 μm中紅外光學參量振蕩器激光輸出功率超過40 W（國際最高功率水平），研制的3-5 μm中紅外固體激光光源產品已經獲得應用。突破了高頻率穩(wěn)定性單縱模種子激光器功率提升、注入鎖頻固體激光器時序控制等關鍵技術，實現(xiàn)了1.6 μm和2 μm固體激光器脈沖單頻激光輸出，填補了1.6 μm和2 μm脈沖單頻固體激光器領域的國內空白。相關的研究成果獲黑龍江省自然科學一等獎。

太赫茲課題組利用2.52 THz、波長100 µm以上的連續(xù)太赫茲源，主要研究二維掃描及數(shù)字全息成像，如太赫茲二維點掃描透射成像、二維面陣透射掃描成像、二維共焦掃描成像、數(shù)字全息成像等。同時，還進行了有關太赫茲測定物體透射率、后向散射特性等的研究。

課題組有特色的研究是太赫茲數(shù)字全息成像技術，包括全息成像及利用數(shù)學模型對全息成像反演重建。在實驗中，離軸數(shù)字全息成像系統(tǒng)的分辨率可達0.3 mm，同軸數(shù)字全息成像系統(tǒng)的分辨率可達0.2 mm。課題組在Optics Letters、Applied Physics B、Applied Optics、J Infrared Milli Terahz Waves、《中國激光》、《光學學報》等期刊發(fā)表多篇論文，憑借對太赫茲成像的研究分別獲得了國家自然科學基金、2011年高等學校博士學科點專項科研基金的扶持。