此前，中國工程院院士、激光物理和激光技術領域的領軍人物之一——許祖彥接受《瞭望》新聞周刊專訪，講述他在我國激光技術研究和應用領域的思考。在采訪中，許祖彥院士表示：激光具有亮度高、方向性好、單色性好三大特點。在激光研究和應用領域，我國總體上處于國際先進水平，某些方面是國際領先水平。
許祖彥院士
當前，主要科技大國都高度重視激光技術的科研與應用，美、日、歐盟等國家和地區相繼啟動激光技術的相關研究計劃。我國也十分重視激光技術的研發與應用，在國家重點研發計劃“增材制造與激光制造”重點專項擬立項的2018年度項目公示清單中，不乏像高效精密激光增材制造—電解加工整體制造技術和飛秒激光精密制造應用基礎研究這些具有前瞻性、戰略性意義的項目。
許祖彥是我國激光物理和激光技術領域的領軍人物之一，他帶領團隊取得一系列開創性成果：發現光學參量效應相位匹配折返現象的普遍性，發明多波長光參量激光器；帶領團隊首次研制成功實用化深紫外全固態激光器；率先在國內研制成功激光全色投影顯示，提出激光顯示產業頂層設計和發展路線圖，率領團隊研制成功首臺三基色LD激光電視；率先在國內開展高光束質量全固態激光研究等。
問：什么是固體激光？它在我們日常生活中有哪些應用？
許祖彥：激光的理論基礎起源于物理學家愛因斯坦。1917年愛因斯坦提出了一套全新的技術理論“光與物質相互作用”。這一理論是說在組成物質的原子中，有不同數量的粒子（電子）分布在不同的能級上，在高能級上的粒子受到某種光子的激發，會從高能級跳（躍遷）到低能級上，這時將會輻射出與激發它的光相同性質的光，而且在某種狀態下，能出現一個弱光激發出一個強光的現象。這就叫“受激輻射的光放大”，簡稱激光。
液體、氣體和固體都能產生激光。氣體有氬氣、二氧化碳，液體中的有機染料等。所謂固體激光，就是在固體內，比如在激光晶體、激光陶瓷、激光玻璃這些東西上產生的激光。固體激光不像氣體激光，它不流動、體積小、功能效率高。現在，固體激光的波長是可以改變的，即是可以調諧的。
現在我們正在進入人工智能時代，在這個時代，激光是一種必不可少的工具，或者說是手段。比如掃地機器人，如果裝上激光雷達，就能在避障和智能化方面擁有更好的表現，能夠在最短時間內高效率地完成整個房屋的清潔工作。
問：為什么說激光技術是我國重要的戰略支撐技術？
許祖彥：凡是我國有戰略需求而又買不來的技術，就是戰略支撐技術。激光在國家經濟社會發展中有很多應用。用固體激光，能夠實現制造業的跨越式發展。例如去年新冠肺炎疫情期間，西安有一家公司憑借其在超快激光精密制孔方向上多年的技術積累，突破了我國企業在生產防護口罩熔噴布材料時存在的噴絲板技術瓶頸。該技術投入市場后，有效提升了噴絲孔的加工質量，進而為熔噴布實現國產加工邁進一大步。
激光技術作為我國的重要戰略支撐技術之一，支撐作用主要體現在兩個方面：一是支撐科研前沿，二是支撐國家高新技術產業。
在支撐科研前沿方面，2013年我參與的國家重大科研裝備研制項目“深紫外固態激光源前沿裝備研制項目”通過驗收，這個系列科研裝備的研制成功，使我國成為世界上唯一一個能夠制造實用化深紫外全固態激光器的國家。這些儀器設備的研制成功及利用這些設備在石墨烯、高溫超導、拓撲絕緣體、寬禁帶半導體和催化劑等研究中獲得的重要成果，使我國深紫外領域的科學研究水平處于國際領先地位，并在物理、化學、材料、信息等領域開創了一些新的多學科交叉前沿。這些成果受到了海外學者的高度評價，這批儀器設備直到今日仍然對國外“禁運”。
在高新技術方面，我舉兩個案例。一個是中科院院士顧瑛的例子，她用激光治療常規血管病，創造了“顧式療法”，這種療法的原理是用激光穿透人的表層皮膚，給出血的內臟止血，挽救病人生命而不對病人皮膚造成傷害，這一療法在國際上也獲得推廣；還有一個是中科院半導體研究所的林學春研究員的例子，他開發了激光清洗汽車輪胎模具國產化成套方法，制造的相關設備不僅環保、安全高效，而且降低了我國此前對德國進口類似產品的依賴。
問：如何評價我國激光技術發展的國際地位？
許祖彥：在激光研究和應用領域，我國總體上處于國際先進水平，某些方面是國際領先水平。比如剛才提到的“顧式療法”以及“深紫外固態激光源前沿裝備研制項目”，都是國際領先水平。再比如林學春研究員的激光清洗汽車輪胎模具國產化成套方法，這個屬于國際先進水平。
我國激光技術應用方面在許多方向上都有突破和發展。激光通訊方面，做得比較好的是中國工程院的余少華院士。他長期從事光纖通信與網絡技術研究，主持完成國家973和863等十余個項目，均實現成果轉化和大量應用，是我國電信傳輸網SDH（同步數字體系）與互聯網（含以太網）兩網融合的開拓者之一。
在一些精密儀器制造行業，激光導航也是未來產業應用的一個重要方向。有了先進的激光導航技術，機器人工人就可以在工廠里高效率地工作。
問：今年6月，陜西省推出“追光計劃”，希望聚焦先進激光與光子制造、光子材料與芯片、光子傳感三大重點領域，發展光子技術原始創新及產業高地。你如何看待這一發展方向？
許祖彥：光子產業是21世紀最具戰略性、基礎性、先導性的新興產業之一。隨著世界集成電路產業的發展，光子取代電子成為趨勢。光子產業將是未來整個信息產業的基石，也將迎來爆發式增長。
“追光”在全球早已成為科學界的一種潮流：2013年，美國國家科學研究委員會發布《光學與光子學：美國不可或缺的關鍵技術》，為光子科技的發展和應用提供了前瞻性的指引和支持；2014年，歐盟啟動實施“地平線2020”計劃，將光子技術作為決定歐盟工業生存和未來競爭力的六大關鍵要素之一，投入巨資建設。我國也在這個領域不甘落后。今年，信息光子技術被列為“十四五”國家重點研發計劃重點專項。
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