激光的出現(xiàn)大大改變了人類對(duì)自然界的認(rèn)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(shù)發(fā)展與創(chuàng)新的機(jī)會(huì)。隨著激光技術(shù)飛速發(fā)展，超快激光因具備獨(dú)特的超短脈沖、超強(qiáng)特性，以及能以較低的脈沖能量獲得極高的峰值光強(qiáng)的優(yōu)異特質(zhì)，成為了目前最為先進(jìn)的激光技術(shù)。

武漢格雷森實(shí)業(yè)有限公司首席技術(shù)官?gòu)堢嬖诟叻€(wěn)定性超快光纖激光器技術(shù)領(lǐng)域獲得了極高的成就，她研發(fā)的超快光纖激光器達(dá)到皮秒甚至是飛秒級(jí)別，為工業(yè)加工、醫(yī)院、信息、科研等多個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步提供了先進(jìn)的技術(shù)支持。近日，張珂接受了記者的專訪，介紹了超快激光的先進(jìn)之處，以及其在各領(lǐng)域中的應(yīng)用情況。

記者：超快激光被認(rèn)為是目前最先進(jìn)的激光技術(shù)這一，請(qǐng)問(wèn)它的先進(jìn)之處體現(xiàn)在哪些方面呢？

張珂：可以說(shuō)是目前最為前沿的激光技術(shù)，它具有超高的功率值和功率密度，激光脈沖持續(xù)時(shí)間可以縮短到皮秒甚至是飛秒量級(jí)，能夠聚焦到微米尺度的空間區(qū)域進(jìn)行作業(yè)，開創(chuàng)了材料超精細(xì)、低損傷的加工新領(lǐng)域。由于皮秒乃至飛秒量級(jí)的脈沖持續(xù)時(shí)間，遠(yuǎn)小于材料中受激電子通過(guò)轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化等形式的能量釋放時(shí)間，能量來(lái)不及釋放該脈沖已經(jīng)結(jié)束，避免了熱量轉(zhuǎn)換及熱擴(kuò)散，加工過(guò)程中大大減少了被加工區(qū)域?qū)χ車牧系挠绊?，?shí)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?cè)缙谠\斷、醫(yī)學(xué)成象和生物活體檢測(cè)、外科醫(yī)療手術(shù)方面都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和不可替代的作用；在科學(xué)研究方面，脈沖持續(xù)時(shí)間只有飛秒量級(jí)的超快激光為化學(xué)和生物動(dòng)力學(xué)研究提供了極高的時(shí)間分辨率，也為快速反應(yīng)學(xué)研究提供了便利。

記者：您在超快激光技術(shù)方面取得了卓越的成就，研發(fā)出一系列的技術(shù)產(chǎn)品，并應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，請(qǐng)問(wèn)這些產(chǎn)品的應(yīng)用情況如何呢？

張珂：我與公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)將光纖激光發(fā)生與超快激光技術(shù)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(zhǎng)上可分為1微米、1.5微米和2微米，實(shí)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(guò)打斷材料的化學(xué)鍵而實(shí)現(xiàn)材料去除目的，整個(gè)加工過(guò)程幾乎不產(chǎn)生熱量，材料也不會(huì)因熱量過(guò)高而被損傷。利用超快光纖激光器，可使加工后的材料無(wú)熱擴(kuò)散、無(wú)微裂紋、無(wú)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(duì)材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾、設(shè)計(jì)，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(shù)中發(fā)揮著重要作用。該激光器對(duì)肝、胃、結(jié)腸等軟組織的切割效果非常理想，強(qiáng)大的激光能量瞬間被水吸收后會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的汽化切割效應(yīng)，激光切割能力大大提高，因此在實(shí)施去除軟、硬、增生組織的手術(shù)中，是目前最好的切割方法。同時(shí)，2微米激光具有獨(dú)特的凝血作用，在手術(shù)中可以實(shí)現(xiàn)良好的止血功能，可大大提高手術(shù)的安全性，縮短手術(shù)及術(shù)后恢復(fù)的時(shí)間，減少了患者的痛苦。

記者：以目前的技術(shù)來(lái)說(shuō)，人類對(duì)超快激光只完成了一小部分的探索，請(qǐng)問(wèn)未來(lái)超快激光技術(shù)將會(huì)如何發(fā)展呢？

張珂：超快激光在與物質(zhì)的相互作用過(guò)程中，隨著激光強(qiáng)度的不斷提高，各種非線性效應(yīng)不斷增強(qiáng)，并且周期量級(jí)超短激光脈沖失去了波動(dòng)現(xiàn)象所特有的周期性特征，從而導(dǎo)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(shí)驗(yàn)手段，可應(yīng)用于相干控制、非線形光學(xué)以及新近興起的亞周期電子波包的控制等領(lǐng)域。此外，超強(qiáng)超快激光與團(tuán)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(xué)科領(lǐng)域的縱深發(fā)展，也將為相關(guān)重要高技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展提供新方案。未來(lái)，超快激光的發(fā)展將超乎人們的想象。