国际光日｜64年前的一束激光，开启了无限可能

朋友，你相信光吗？

今天（5月16日）是联合国教科文组织设立的“国际光日”。在1960年的这一天，美国物理学家兼工程师梅曼第一次成功制造出激光。

这是一种人造光，也是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为 “最快的刀”“最准的尺”“最亮的光” 。那么，激光到底有哪些神奇的应用？我国激光科技事业发展得如何？一起来了解吧~

第一束激光诞生

什么是激光？它的英文名是LASER（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation），意思是“通过受激发射光扩大”。激光的英文全名已经完全表达了制造激光的主要过程。

1905年，爱因斯坦提出光子学说；1916年，爱因斯坦提出了受激辐射的概念，预测光可以产生受激辐射放大，为激光的发明奠定了理论基础。

这一理论是说在组成物质的原子中，有不同数量的粒子（电子）分布在不同的能级上，在高能级上的粒子受到某种光子的激发，会从高能级跳到（跃迁）到低能级上，这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光，而且在某种状态下，能出现一个弱光激发出强光的现象。这就叫作“受激辐射的光放大”。

终于，1960年5月16日，梅曼造出世界上第一台激光器，制造出了人类历史上第一束激光！

△梅曼与世界上第一台激光器

自激光诞生之日起，因其突出的性能和技术应用，共产生了十余项诺贝尔奖，如1964年“激微波-激光原理建造的振荡器和放大器”、1971年“发展全息技术”、1999年“飞秒化学”、2018年“激光物理”等，对推动技术进步产生了十分重大的影响。

我国激光技术稳步发展

时间回到20世纪60年代，此时国际上的激光技术正处于酝酿培育阶段，各国对这项新技术知之甚少，我国也展开了相关的探索。

1961年，中国第一台激光器诞生于我国第一所光学专业研究所——中国科学院（长春）光学精密仪器机械研究所，由“中国激光之父”、物理学家王之江等人研制，桔红色的明亮光斑照亮了中国激光史。它虽比国外同类型激光器的问世迟了近一年，但在许多方面有自身的特色，特别是在激发方式上，比国外激光器具有更好的激发效率，这表明我国激光技术当时已达到世界先进水平。

△王之江与我国第一台红宝石激光器

1964年，专门研究激光技术的中国科学院上海光学精密机械研究所诞生，这也是世界上第一个专门从事激光技术的研究所。同年，在我国著名科学家钱学森的提议下，将“受激发射的光”称为“激光”。也是在同年，我国著名物理学家王淦昌提出激光核聚变的初步理论，从而使我国在这一领域的科研工作走在当时世界的前列。

在多项国家级战略性科技计划中，激光技术都受到了重视，如“863”计划七大领域中有激光技术和光电子技术（包括用于信息领域的激光技术），1995年又增列了 “惯性约束聚变”主题。在这些课题的资助下， 我国激光技术面向应用、面向世界、面向未来，涌现出一批国际先进水平的成果。

激光在生活中无处不在

对于普通人来说，激光笔是日常最容易见到的激光产品。我们知道它的方向性明确，光的准直性高，而且亮度很高，不能往人的眼睛上打。这些理解并没有错，但激光笔远远无法体现出激光的高超性能，激光在许多领域都可以大展身手，所以在生活中几乎是无处不在的。

如果你喜欢看电影，或许你早已接触到激光显示。《2023年激光显示产业高质量发展白皮书》显示，激光显示在应用场景方面全域崛起。主流应用场景家用、工程、商务、教育增长较快，中国电影院线已经有60%以上的投影机更新成了激光光源。

△激光电视

在我国深空探测任务中，激光通信技术发挥着至关重要的作用。激光的本质是原子受激发辐射出来的光子束，其中的光子具备高度一致的光学特性，方向性好，能量优势明显。凭借先天优势，激光可以更好地适应复杂的深空环境，构建起更稳定可靠的通信链路。同时，相比传统的无线电通信，激光通信在理论上具备更出色的实时性，能帮助科学家及时获取数据并开展分析研究。

同时，激光还可以用于医疗领域，能够对人体组织进行切割、消融、凝固等治疗，具有创伤小、出血少、恢复快等优点，广泛用于眼科手术、皮肤美容、肿瘤治疗等领域。

激光是一项具有深远影响的重要技术，随着它的不断进步和应用领域的不断拓展，相信会为人类带来更多的惊喜和可能性。

参考资料：

1.“中国科学院高能物理研究所”公众号.百年激光史：实验室里写下星空宇宙

2.“数字北京科学中心”公众号.看完演唱会，多少手机摄像头被激光“烧”了？丨数字素养

3.“中国科学家”公众号.他让中国激光迅速赶上世界先进行列！

4.“科普中国”公众号.小心！无处不在的激光，可能会废掉你的眼睛

5.“人民网”公众号.显示行业共识：全球激光显示的“硅谷”在中国

6.“中国航天基金会”公众号. 深空激光通信有哪些优势？ 它需要克服哪些困 难？

7.“格致论道讲坛”公众号.最快的刀，最准的尺？激光为什么能这么强 | 理性派对第三季

制作：北京市科协融媒体中心

记者：赵玲