本文作者：薑建偉(wei)

“要組織一批人專(zhuan) 門去研究它。……，專(zhuan) 門研究它。”

——《毛澤東(dong) 文集》第八卷第352頁

上世紀60年代，美國工程師西奧多・梅曼發明了世界上第一台紅寶石激光器，正式宣告人類社會(hui) 從(cong) 傳(chuan) 統物理光學進入現代光學時代。一年後，在王之江院士的帶領下，中國科學院長春光機所研製出第一台國產(chan) 激光器（如圖1所示）。從(cong) 激光的誕生開始，黨(dang) 和國家領導人就高度重視。1963年12月16日，時任國家國防科工委主任聶榮臻元帥向毛澤東(dong) 同誌匯報激光技術的研究與(yu) 應用。上海光學精密機械研究所也在相關(guan) 背景下積極籌備成立，對推動我國激光技術發展起到重要作用。從(cong) 1964年到2024年，我國的激光技術有著飛躍的發展。激光，這個(ge) 聽起來充滿未來感、高級感的詞匯，早已滲透到日常生活的方方麵麵。從(cong) 超市的條形碼掃描到高端製造業(ye) 的精密切割，激光技術的應用無處不在。那麽(me) ，激光究竟是什麽(me) ？它又是如何工作的呢？我國激光技術發展現狀有哪些？本文將為(wei) 您解答這些疑問。

關(guan) 鍵詞：激光器；激光原理；640工程；光學精密機械；

圖1:我國第一台紅寶石激光器（來源：https://www.troteclaser.com/）

圖2:不同顏色的激光光束（來源：https://www.troteclaser.com/、封麵圖片）

泵浦源提供能量給激光介質，使介質中的原子或分子激發到高能級。泵浦源可以是電能（如激光二極管）、光能（如閃光燈或另一個(ge) 激光器）或其他形式的能量^[6]。

諧振腔由兩(liang) 個(ge) 平行的反射鏡組成，一個(ge) 全反射鏡和一個(ge) 部分反射鏡。激光在這兩(liang) 個(ge) 鏡子之間來回反射，每次通過激光介質時都會(hui) 得到放大，最終從(cong) 部分反射鏡輸出^[7]。

圖3:激光器工作原理（來源：參考文獻^[8]）

如圖4所示，采用高功率激光（如CO₂激光或光纖激光）對金屬（鋼、鋁）和非金屬（塑料、陶瓷）材料進行切割，切割精度可達±0.1毫米，適用於(yu) 汽車零部件、航空航天精密部件的加工。在汽車製造中，激光焊接用於(yu) 電池組密封焊接（如電動汽車鋰電池）和車身框架連接，焊縫寬度可控製在0.2-0.5毫米；在電子產(chan) 品中，激光用於(yu) 微電子元件（如傳(chuan) 感器、芯片封裝）的無損焊接。利用紫外或光纖激光在材料表麵形成永久標識，例如條形碼/二維碼打標分辨率可以達1200 dpi，適用於(yu) 醫療器械追溯和奢侈品防偽(wei) ^[9]。

（2）醫療領域

眼科手術方麵，通過飛秒激光（波長1053 nm）切削角膜基質層，矯正近視/散光的精度達到±5微米，術後視力恢複誤差小於(yu) 0.25屈光度。利用激光輔助晶狀體(ti) 切割，切口精度控製在0.1毫米以內(nei) ，可有效治療白內(nei) 障等眼科疾病。如圖5所示，皮膚美容手術方麵，通過半導體(ti) 激光（波長808 nm）選擇性破壞毛囊，單次療程減少毛發量70%-80%。此外，激光在外科手術方麵也有很大作用，利用CO₂激光用於(yu) 腫瘤切除，切割深度可精確至0.1毫米，術中出血量減少60%^[10]。

（3）通信技術

光纖通信方麵，電信運營商（如中國移動、AT&T、Verizon）都開始部署基於(yu) 1550 nm半導體(ti) 激光器的單模光纖網絡，支撐5G基站、數據中心和海底光纜的超高速傳(chuan) 輸（100 Gbps-400 Gbps。華為(wei) 公司目前正在研發密集波分複用（DWDM）技術，通過單根光纖同時傳(chuan) 輸多波長激光信號，提升光纖容量至10 Tbps以上，滿足雲(yun) 計算和流媒體(ti) 服務的需求^[11]。

（4）精密測量

采用可調諧二極管激光吸收光譜（TDLAS）檢測大氣中CO₂、CH₄等溫室氣體(ti) ，靈敏度達ppb級，用於(yu) 碳排放監測和汙染源追蹤。利用拉曼激光光譜儀(yi) （波長785 nm/532 nm）分析半導體(ti) 、納米材料分子結構，空間分辨率達1微米，指導新材料研發。生物醫學方麵，應用光鑷技術（波長1064 nm激光）捕獲並操控單個(ge) 細胞、DNA鏈或病毒顆粒，研究微生物力學特性與(yu) 藥物相互作用機製^[12]。

圖4:激光切割（來源：參考文獻^[13]）

圖5:激光多譜勒醫療儀(yi) 器（來源：參考文獻^[13]）

圖6:fun88官网平台市場（來源：https://www.people.com.cn）

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