激光是20世紀(jì)以來，繼原子能、計算機、半導(dǎo)體之后，人類的又一重大發(fā)明。

　　1960年，美國加州Hughes 實驗室的Theodore Maiman實現(xiàn)了第一束激光。僅僅過了一年，激光就首次在外科手術(shù)中用于殺滅視網(wǎng)膜腫瘤。1962年，半導(dǎo)體二極管激光器發(fā)明，這是今天小型商用激光器的支柱。1965年，第一臺可產(chǎn)生大功率激光的器件--二氧化碳激光器誕生。 1967年，第一臺Ｘ射線激光器研制成功。1969年，激光用于遙感勘測，激光被射向阿波羅11號放在月球表面的反射器，測得的地月距離誤差在幾米范圍內(nèi)。1971年，激光進入藝術(shù)世界，用于舞臺光影效果，以及激光全息攝像。英國籍匈牙利裔物理學(xué)家Dennis Gabor憑借對全息攝像的研究獲得諾貝爾獎。

1960年梅曼研制成功世界上第一臺可實際應(yīng)用的紅寶石激光器

　　由此可見，從激光一出生開始，激光技術(shù)及激光應(yīng)用的即被不斷地開拓，發(fā)展速度之快，令人咋舌。到目前為止，激光仍然是研究領(lǐng)域的大熱門，以激光作為核心衍生出很多研究方向。不僅如此，激光還作為一種工具加速了其他高精領(lǐng)域的進展，下面OFweek激光網(wǎng)小編就來盤點近期和激光相關(guān)的科研進展。

　　上光所薄膜損傷機制研究獲進展   高輸出激光更近一步

　　高功率激光系統(tǒng)的輸出水平與薄膜元件的抗激光損傷能力密切相關(guān)。隨著鍍膜工藝的進步，起源于膜層中的缺陷在很大程度上得到了有效抑制。起源于基底的缺陷在薄膜元件激光誘導(dǎo)損傷過程中所起的作用日益突出，已成為制約Nd：YAG激光基頻波長薄膜元件損傷閾值提升的關(guān)鍵因素。

　　上海光機所中科院強激光材料重點實驗室借助飛秒激光微加工平臺在石英基底上制作了特定大小的坑點缺陷（長度：~7um，寬度：~3um，深度：~1um）。對沉積在有飛秒激光加工坑點和常規(guī)基底上的減反射膜和高反射膜的激光誘導(dǎo)損傷行為進行了研究與對比分析。

　　研究結(jié)果表明，對于減反射膜而言，吸收性雜質(zhì)缺陷在激光誘導(dǎo)損傷機制中扮演著極為重要的角色?；妆砻?亞表面的吸收性雜質(zhì)缺陷在薄膜制備過程中向基底表面遷移并聚集成更大尺寸的雜質(zhì)顆粒，進而與膜層發(fā)生耦合，誘導(dǎo)減反射膜元件在能流密度遠低于膜層本征激光損傷閾值的激光輻照下發(fā)生損傷。通過相應(yīng)的技術(shù)手段（降低鍍膜溫度、鍍膜前基底酸洗等）可以有效抑制基底缺陷與膜層的耦合，從而提升減反射膜的抗激光損傷能力。

　　大連物化所獲世界最大晶體   激光材料增加重量級兄弟

　　近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所潔凈能源國家實驗室太陽能研究部硅基太陽能電池研究組（DNL1606）劉生忠研究員帶領(lǐng)其團隊利用升溫析晶法，首次制備出了超大尺寸單晶鈣鈦礦CH3NH3PbI3晶體，尺寸超過2英寸（大于71 mm），這是世界上首次報導(dǎo)尺寸超過0.5英寸的鈣鈦礦單晶。

　　具有鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)的甲氨基鹵化鉛材料，由于具有很高的光吸收系數(shù)、很長的載流子傳輸距離、極少的缺陷態(tài)密度等優(yōu)異性質(zhì)，成為優(yōu)異的光伏材料、激光材料和發(fā)光材料。

　　C波段射頻加速達50MV/m    自由電子激光迎來大進展

　　中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所聯(lián)合中國電子科技集團第十二研究所（中電十二所）和上海三浩真空技術(shù)有限公司（三浩真空），經(jīng)過長期的理論研究和技術(shù)攻關(guān)，成功研發(fā)了高梯度C波段射頻加速技術(shù)單元，在SDUV-FEL加速器平臺上進行了該技術(shù)單元試驗研究，獲得了50MV/m的帶束加速梯度，實驗結(jié)果表明該技術(shù)研究取得重大進展。

　　C波段射頻加速技術(shù)是國際上新發(fā)展起來的高梯度加速技術(shù)，在自由電子激光和醫(yī)用及工業(yè)應(yīng)用加速器上有重要應(yīng)用。2011年日本建成了8GeV的C波段直線加速器，帶束加速梯度為35MV/m；瑞士和意大利也緊隨其后研制了自己的C波段加速結(jié)構(gòu)，并正在建設(shè)用于自由電子激光和康普頓背散射光源的C波段加速器，在可查文獻記錄中，他們的高功率試驗加速梯度最高達到55MV/m，帶束加速梯度最高達到45MV/m。此次突破達到了世界最領(lǐng)先。

　　單塊非線性晶體高次諧波進展   激光窗口將更大

　　自激光產(chǎn)生以來，人們已經(jīng)利用非線性光學(xué)晶體材料中的各種非線性光學(xué)效應(yīng)(倍頻、和頻、差頻等)成功的將激光的窗口擴大到深紫外、可見、紅外、太赫茲等范圍，并實現(xiàn)了寬帶相干光源和超快脈沖激光。

啁啾結(jié)構(gòu)非線性光子晶體中產(chǎn)生的高次諧波

　　課題組用中紅外飛秒脈沖激光器進行實驗，當(dāng)中紅外的飛秒激光(脈沖寬度115 fs, 平均功率20 mW, 帶寬3400-3800 nm, 重復(fù)頻率1 kHz,峰值功率0.17 GW)進入啁啾結(jié)構(gòu)的樣品后，在輸出端看到了一個非常亮的白光光斑，用光柵對輸出光進行分光得到了0階和-1階的衍射光斑(圖3)，充分反映了從啁啾結(jié)構(gòu)樣品輸出的光具有超連續(xù)寬帶的可見光分布。經(jīng)仔細的分析和計算，得到晶體內(nèi)部的轉(zhuǎn)換效率約為18%(可見光波段400-800 nm)，遠高于用強激光轟擊原子氣體和等離子體獲得高次諧波的轉(zhuǎn)換效率。其中，各階諧波的轉(zhuǎn)換效率分別為：四次諧波(850-950 nm)~0.7%， 五次諧波(660-850 nm)~4.5%，六次諧波(560-660 nm)~7.2%，七次諧波(485-560 nm)~5.1%，八次諧波(350-485 nm)~1.2%。實驗結(jié)果表明，經(jīng)過特殊的設(shè)計，高階諧波的轉(zhuǎn)換效率可遠高于低階諧波。

　　光子暗化現(xiàn)象研究進展   光纖激光器可更穩(wěn)定耐用

　　武漢光電國家實驗室光纖激光技術(shù)團隊(FLTG)的李進延研究小組率先發(fā)現(xiàn)793 nm波長對摻鐿光纖中光子暗化現(xiàn)象的有效漂白作用。該波長的LD相比于其他漂白波長LD，輸出功率高達百瓦量級，成本低廉且尾纖尺寸多樣，是消除高功率雙包層摻鐿光纖激光器中光子暗化現(xiàn)象的極有效途徑。實驗表明，超過68%的光子暗化附加損耗可被793 nm漂白，且該漂白作用具有可重復(fù)性；通過采用915 nm和793 nm LD同時泵浦摻鐿光纖，80%的附加損耗可被抑制。以上均證明793 nm LD在摻鐿光纖的功率穩(wěn)定劑性能恢復(fù)方面發(fā)揮巨大作用。

　　在摻銩光纖輻照加固研究方面，該研究小組研究了多劑量輻照下?lián)戒A光纖的泵浦漂白特性。在伽瑪輻射場對芯包比為10/130 mm的雙包層摻銩光纖進行輻照，總劑量為50-675 Gy，輻照率為250 Gy/h。輻照后，摻銩光纖的斜率效率下降，且下降的幅度與劑量大小成正相關(guān)。經(jīng)過泵浦源若干小時的持續(xù)泵浦，效率有著明顯的回升，回升幅度與劑量成正相關(guān)。同時，光纖在可見光和紅外光的吸收進行輻照后明顯增加，增加量與劑量成正相關(guān)，在經(jīng)過泵浦漂白后吸收系數(shù)恢復(fù)。此研究為輻照環(huán)境中對摻銩光纖進行輻照加固提供很好的參考。

光子暗化現(xiàn)象測試

　　激光技術(shù)日新月異，發(fā)展迅猛，同時也推動著以激光技術(shù)為核心的激光產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。未來，激光技術(shù)還將有更大的進步。