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

　　1960年，美國(guó)加州Hughes 實(shí)驗(yàn)室的Theodore Maiman實(shí)現(xiàn)了第一束激光。僅僅過(guò)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(tái)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(tái)Ｘ射線激光器研制成功。1969年，激光用于遙感勘測(cè)，激光被射向阿波羅11號(hào)放在月球表面的反射器，測(cè)得的地月距離誤差在幾米范圍內(nèi)。1971年，激光進(jìn)入藝術(shù)世界，用于舞臺(tái)光影效果，以及激光全息攝像。英國(guó)籍匈牙利裔物理學(xué)家Dennis Gabor憑借對(duì)全息攝像的研究獲得諾貝爾獎(jiǎng)。

1960年梅曼研制成功世界上第一臺(tái)可實(shí)際應(yīng)用的紅寶石激光器

　　由此可見(jiàn)，從激光一出生開(kāi)始，激光技術(shù)及激光應(yīng)用的即被不斷地開(kāi)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(jìn)展，下面OFweek激光網(wǎng)小編就來(lái)盤點(diǎn)近期和激光相關(guān)的科研進(jìn)展。

　　上光所薄膜損傷機(jī)制研究獲進(jìn)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(jìn)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(guò)程中所起的作用日益突出，已成為制約Nd：YAG激光基頻波長(zhǎng)薄膜元件損傷閾值提升的關(guān)鍵因素。

　　上海光機(jī)所中科院強(qiáng)激光材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室借助飛秒激光微加工平臺(tái)在石英基底上制作了特定大小的坑點(diǎn)缺陷（長(zhǎng)度：~7um，寬度：~3um，深度：~1um）。對(duì)沉積在有飛秒激光加工坑點(diǎn)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(jìn)行了研究與對(duì)比分析。

　　研究結(jié)果表明，對(duì)于減反射膜而言，吸收性雜質(zhì)缺陷在激光誘導(dǎo)損傷機(jī)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(guò)程中向基底表面遷移并聚集成更大尺寸的雜質(zhì)顆粒，進(jìn)而與膜層發(fā)生耦合，誘導(dǎo)減反射膜元件在能流密度遠(yuǎn)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(guò)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(jí)兄弟

　　近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所潔凈能源國(guó)家實(shí)驗(yàn)室太陽(yáng)能研究部硅基太陽(yáng)能電池研究組（DNL1606）劉生忠研究員帶領(lǐng)其團(tuán)隊(duì)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(guò)2英寸（大于71 mm），這是世界上首次報(bào)導(dǎo)尺寸超過(guò)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(zhǎng)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(dá)50MV/m    自由電子激光迎來(lái)大進(jìn)展

　　中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所聯(lián)合中國(guó)電子科技集團(tuán)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(guò)長(zhǎng)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(tái)上進(jìn)行了該技術(shù)單元試驗(yàn)研究，獲得了50MV/m的帶束加速梯度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該技術(shù)研究取得重大進(jìn)展。

　　C波段射頻加速技術(shù)是國(guó)際上新發(fā)展起來(lái)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(xiàn)記錄中，他們的高功率試驗(yàn)加速梯度最高達(dá)到55MV/m，帶束加速梯度最高達(dá)到45MV/m。此次突破達(dá)到了世界最領(lǐng)先。

　　單塊非線性晶體高次諧波進(jìn)展   激光窗口將更大

　　自激光產(chǎn)生以來(lái)，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(kuò)大到深紫外、可見(jiàn)、紅外、太赫茲等范圍，并實(shí)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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(jìn)入啁啾結(jié)構(gòu)的樣品后，在輸出端看到了一個(gè)非常亮的白光光斑，用光柵對(duì)輸出光進(jìn)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(jiàn)光分布。經(jīng)仔細(xì)的分析和計(jì)算，得到晶體內(nèi)部的轉(zhuǎn)換效率約為18%(可見(jiàn)光波段400-800 nm)，遠(yuǎn)高于用強(qiáng)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(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)特殊的設(shè)計(jì)，高階諧波的轉(zhuǎn)換效率可遠(yuǎn)高于低階諧波。

　　光子暗化現(xiàn)象研究進(jìn)展   光纖激光器可更穩(wěn)定耐用

　　武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室光纖激光技術(shù)團(tuán)隊(duì)(FLTG)的李進(jìn)延研究小組率先發(fā)現(xiàn)793 nm波長(zhǎng)對(duì)摻鐿光纖中光子暗化現(xiàn)象的有效漂白作用。該波長(zhǎng)的LD相比于其他漂白波長(zhǎng)LD，輸出功率高達(dá)百瓦量級(jí)，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(shí)驗(yàn)表明，超過(guò)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(guò)采用915 nm和793 nm LD同時(shí)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(chǎng)對(duì)芯包比為10/130 mm的雙包層摻銩光纖進(jìn)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(guò)泵浦源若干小時(shí)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(shí)，光纖在可見(jiàn)光和紅外光的吸收進(jìn)行輻照后明顯增加，增加量與劑量成正相關(guān)，在經(jīng)過(guò)泵浦漂白后吸收系數(shù)恢復(fù)。此研究為輻照環(huán)境中對(duì)摻銩光纖進(jìn)行輻照加固提供很好的參考。

光子暗化現(xiàn)象測(cè)試

　　激光技術(shù)日新月異，發(fā)展迅猛，同時(shí)也推動(dòng)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(lái)，激光技術(shù)還將有更大的進(jìn)步。