“先进中红外激光技术及应用”专题前言

Special Issue on Technology and Application of Advanced Mid-Infrared Lasers Introduction

随着激光技术的发展,目前在航空航天、智能制造、能源动力、生物医疗乃至国防军事等生产生活或科学研究的各个领域,都活跃着激光的身影,激光技术已经成为重要的战略支撑技术之一。中红外波段的激光由于其重要的应用背景和极大的需求,已经成为激光领域的研究重点和热点。从发展历史来看,继梅曼发明红宝石激光器之后,世界上第二种激光器即基于掺三价铀氟化钙的中红外固体激光器迄今已有61载;从光谱波段来看,工作波长位于2~20μm的中红外激光光谱占据着从可见光至远红外光谱段的重要位置,且光谱范围宽,是人类可以利用的重要谱段;从谱段特征来看,该波段不仅位于“分子指纹区”,包含了众多重要的分子化学键特征振动吸收峰,还涵盖了3~5μm和8~13μm两个“大气传输窗口区”。因此,中红外激光在材料加工、生物医学、光谱诊断、激光遥感和国防安全等领域具有极大的应用价值。然而,相较于其他波段激光器成熟和广泛的市场应用,中红外激光在激光材料、功率效率、光学器件和整机集成等应用方面还面临着不少挑战,因此Nature Photonics发文将中红外激光看作是激光领域研究的一个新的机遇。