大会报告——第二十四届全国激光学术会议暨第十五届全国激光技术与光电子学学术会议

大会报告

来源：赵竣锋发布时间：2019-11-08 08:00

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纳米尺度激光直写

顾敏
上海理工大学

摘要：激光直写是调整材料3D模型数据的重要手段。超快激光束应用是实现激光直写的有效方法。在激光图形化和直写中，关键的限制因素是激光的特征尺寸，该尺寸由阿贝定理决定，由德国物理学家Ernst Abbe在1873年提出。“阿贝屏障”意味着通过可见波段的激光束造型，其极限精度是300nm。在这个报告中，我将展示激光纳米蚀刻技术的近期发展如何突破了阿贝极限。从而，在一种聚合物材料中，通过高数值透镜聚焦的激光束，其特征尺寸可达到9nm。激光直写的这一突破，与纳米材料结合应用时，不仅提供了突破性技术使光盘的储存能力达到拍字节（Petabytes）级别，这将加速绿色光学数据中心的发展，同时将推动超高能密度的超级电容、纳米尺度有机光电器件、纳米尺度化学反应芯片、人工神经网络和仿生系统等技术发展进入崭新的高度。

个人简介：顾敏，中国工程院外籍院士，为首位华裔澳大利亚科学院院士、澳大利亚技术科学与工程学院院士。2019年荣获国际光学及光子学学会丹尼斯盖博奖。现任上海理工大学校务委员会执行主席及光电信息与计算机工程学院教授。中国教育部长江学者讲座教授，中国科学院爱因斯坦讲席教授。他是上海交通大学等高校、研究所的顾问教授, 上海光机所等高校、研究所的荣誉教授及多所高校的客座教授。是澳大利亚光学学会Beattie Steel奖 (澳大利亚光学界最高荣誉)、澳大利亚物理学会Boas奖 (澳大利亚物理界最高荣誉)、澳大利亚科学院Ian Wark奖 (澳大利亚科技界最高荣誉)及澳大利亚维多利亚科学创新奖 (澳大利亚科学创新最高荣誉) 的获得者。被澳大利亚国家研究委员会授于桂冠教授（澳大利亚科技最高荣誉）。曾任澳大利亚皇家墨尔本理工大学主管科技创新创业的副校长及杰出教授。澳大利亚斯威本大学副校长(研究能力)、光电子学首席终身杰出教授、微光子学中心首任主任,澳大利亚维多利亚州先进太阳能设备中心主任。顾敏院士是公认的三维光学成像理论的国际权威和先驱者之一。顾敏院士是角动量信息光子学的奠基人之一。他在三维光学成像领域的研究成果对于推动现代光学显微成像和多光子纳米光子学的发展有重要及关键作用。他先后独立撰写了两本光学成像理论的专著，并作为第一作者领导撰写了两本生物光子学的专著。他拥有多项纳米科技专利。他在国际公认权威杂志(包括Nature, Science, Nature Photonics和Nature Communications)上发表论文500篇，一百五十多次应邀在国际会议上作报告，现任十七个国际学术杂志的编委或顾问编委。

用于直接驱动双锥点火的激光平台

朱健强
中国科学院上海光学精密机械研究所

摘要：随着国内外对点火途径掀起的新一轮探索，本文围绕物理提出的双锥对撞点火的物理方案，给出了激光平台研制的技术要求和特点。该激光平台具有160kJ/5ns/3ω和10kJ/10ps/1ω激光输出。在靶场设计方面，综合考虑了直接驱动等需求，采用最大空间许可设计，可满足各类物理实验的排布需求；在光束控制方面，在实现能量输出最大化的基础上，实现动态聚焦和光束远、进场控制，有效抑制聚焦激光的旁瓣；采用新型光场测量技术，实现了光束的波矢量和复振幅的一体化控制；综合控制器件结构的频率特性，有效提高光束的指向精度，实现动态小焦斑打靶。

个人简介：朱健强同志长期致力于国家战略发展的高功率激光驱动器研究，近5年来在国家重大专项工程、大科学装运行与技术应用、高新技术转化与国际输出等方面做出重要贡献。作为国家XX重大专项副总设计师和项目负责人主持“神光Ⅱ升级激光装置”研制，该装置为XX重大专项“十二五”期间投资近5亿经费的重点项目，主旨是实现我国聚变级激光驱动器设计并验证总体构型，同时构建快点火实验平台，现已完成研制进入试运行阶段，指标达到国际先进水平。主持研制的“多功能高能激光装置”成功实现国内唯一、国际先进的多功能探针光系统，与神光Ⅱ激光装置配合构建了我国激光惯性约束聚变（ICF）研究的核心平台，高效稳定运行4000余发次，在光束质量和运行稳定性等核心指标方面达到国际领先水平，为XX重大专项立项提供了重要实验依据，同时也奠定了我国在激光聚变研究的国际地位。近五年来，荣获国家科技进步奖二等奖1项（排名第一）；发表论文100余篇，SCI他引300余次；授权发明专利25项（均为第一发明人或指导老师），其中美国和日本发明专利5项（第一发明人）；培养硕士生18名，博士生25名。作为执行主编创办了该领域第一本英文学术期刊《High Power Laser Science and Engineering》，现任该刊主编，并打造以该刊冠名的系列国际学术会议。

高能激光六十年：回顾与展望

许晓军
国防科技大学

摘要：1960年激光发明之后，立即催生了其军事应用的需求，高能激光的研究与发展也几乎同步而生，到2020年正逢六十年。这六十年是高能激光挫折与希望不断交织的六十年，也是理想与现实不断接近的六十年。在中国传统文化中，六十年有着特殊的含义，标志着一段纪年的结束和另一段新纪年的开启，在这个时刻对高能激光的发展史进行回顾就具有特别的意义，因为未来的线索往往就藏在历史之中。当我们在时间的长河中回望时，就更能清晰地识别出那些标志性的事件，也更能清晰地串联出历史的逻辑，同时我们也将对其科学之源进行回溯，寻找其科学上的逻辑，掌握了科学，也就在纷繁中掌握了理解高能激光的钥匙。

个人简介：许晓军，国防科技大学高能激光技术研究所所长，国家重点研发计划X重点专项专家组组长，国防科技创新特区X领域专家。主持和参与国家863、973等多项重大科研任务，先后获国家科技进步一等奖1项，省部级一等奖4项。入选教育部新世纪优秀人才，军队高层次学科拔尖人才和国防科技卓越青年基金计划。

激光非线性光学晶体研究---从体块晶体到单晶光纤

陶绪堂
山东大学

摘要：晶体材料研究，从材料的维度来说，已经涵盖体块晶体、二维晶体、一维晶体（单晶光纤）和零维晶体（纳米晶）。激光非线性光学晶体研究同样包括上述范畴。与传统光纤相比，YAG单晶具有高的热导率、低的非线性效应增益系数、掺杂离子浓度高等优势，理论上，YAG单晶光纤的功率输出极限可达传统石英玻璃光纤的50多倍，在高能和高功率激光方面都具有重大的应用价值，需要进一步开展单晶光纤基础理论、生长技术、加工技术、包层技术及单晶光纤激光应用技术等全流程、全链条的系统研究。
本报告将介绍不同维度激光非线性光学晶体的发展概况，特别是对本课题组最近几年在不同维度晶体材料研究方面的探索做一个总结！

个人简介：陶绪堂现任山东大学教授，博导。2002年被聘为教育部“长江学者奖励计划”特聘教授，获2003年度国家杰出青年基金, 作为学术带头人获2007年基金委创新研究群体基金并获得二次延续资助。曾任山东大学晶体材料研究所所长，晶体材料国家重点实验室主任。兼任中国硅酸盐学会理事，中国晶体学会理事, 中国硅酸盐学会晶体生长专业委员会副主任，中国物理学会固体缺陷专业委员会副主任，第六、七届教育部科学技术委员会交叉学部委员。浙江大学硅材料国家重点实验室、中科院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室学术委员。发表学术论文400余篇，研究成果曾被美国的Chem. & Eng. News , 英国的Chemistry & Industry, 美国化学会, “ Nature Asia” 等报道。连续五年（2014-2018）入选爱思唯尔中国高被引学者（Most Cited Chinese Researchers）榜单。

"观澜号"海洋科学卫星海洋剖面探测激光雷达技术与应用

唐军武
青岛海洋科学与技术试点国家实验室

摘要：海洋剖面的直接探测是空间遥感至今尚未完全突破的技术，激光雷达是目前已知唯一有望实现海洋上层剖面(垂直分层结构)空间遥感探测的技术手段。 “观澜号”海洋科学卫星计划，通过发展“海洋三维高分遥感”创新技术，包括海洋剖面探测激光雷达和干涉成像高度计等，为全球气候变化中的碳循环、海洋能量级联、海洋生命系统等大科学问题的研究提供空间探测技术手段。通过多波长偏振主动光学（即激光雷达）遥感，获取上层海洋浮游生物剖面分布信息,提高全球海洋初级生产力和碳循环的估算精度；拟利用激光布里渊技术实现海洋上层温度剖面的直接探测，揭示全球海洋跃层的时空结构及其变化规律，进而在多时空尺度上获取西太平洋暖池等对全球气候变化响应最为敏感的海洋跃层结构。

个人简介：唐军武，男，二级研究员，博士导师，1965年5月生人，青岛海洋科学与技术试点国家实验室 “观澜号”海洋科学卫星总工程师；曾任职于国家海洋技术中心、国家卫星海洋应用中心。长期从事海洋观测技术研究，在卫星水色遥感反演算法、海洋光学模型、海洋光谱测量与分析、多种海洋现场观探测技术装备研制方面有长期的理论与技术积累。先后主持科技部海洋863/重点研发计划、国家基金委、国家海洋局等多个项目，先后获海洋工程科学技术特等奖1项、海洋科学与技术创新奖一等奖1项、二等奖1项；发表论文40余篇，其中有关水体光谱测量的文章曾获“中国百篇最具影响国内学术论文”。因在海洋卫星工程中的重要作用获得国务院特殊津贴。

高能全固态激光进展与展望

唐淳
中国工程物理研究院应用电子学研究所

摘要：基于半导体激光泵浦的全固态激光，从90年代初开始步入快车道，经过近30年的飞跃发展，目前依然是最富有生机的研究领域和热点方向。近年，激光输出功率记录不断被刷新，激光器性能不断提升，大量技术成果从实验室快速走向实际应用，在激光加工制造、科学研究、医疗诊断及国防建设等领域发挥了不可替代的重大作用。固体激光工作时产生的废热是制约激光功率提升和光束质量改善最本质的问题，固体激光发展的历程就是围绕如何减少激光产热和实现高效散热展开的。本文从“热”出发，介绍了国内外高能全固态激光发展涌现的新思想、新方法和新措施及取得的新进展和新应用。分析了目前面临的困难与挑战及其可能的解决途径，并展望了高能全固态激光发展的新趋势。

个人简介：浙江大学光学博士，研究员，博士生导师，中国工程物理研究院应用电子学研究所副所长。军委科技委创新特区主题专家组专家，中国光学工程学会常务理事，中国光学学会理事，中国兵工学会光电对抗专委会副理事长，国家光辐射安全和激光设备标准化技术委员会委员，《激光与红外》杂志副主编，欧洲高功率激光系统与应用学术委员会国际顾问委员，中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室常务副主任。主要从事高能全固态激光及半导体激光器技术研究，先后主持承担国家863计划主题/重大专项、国家自然科学基金重大项目、中物院预研专项等重大重点项目20余项，获部委级科技进步奖一、二等奖二十余项，获中国科协“求是杰出青年实用工程奖”，入选国家百千万人才工程并被授予“有突出贡献中青年专家”荣誉称号，享受国务院政府特殊津贴，发表学术论文90余篇，授权专利15项。

固体及光纤激光器中涡旋光的直接产生技术

汪莎、杨火木
四川大学

摘要：自1989年Coullet等人提出涡旋光的概念后，科学家们开始对涡旋光的产生、测量及应用等方面进行了广泛而深入的研究。产生涡旋光的方法通常可划分为无源和有源两种方法：其中无源方法是指通过腔外通过模式转换的方式产生涡旋光，相对较为直观；有源方法主要是指通过激光器直接产生涡旋光输出，在系统整体简便性和光束质量方面更占优势。在本报告中，我们将报道两种涡旋光的直接产生方法。在固体激光器中，我们通过调控腔内像散实现了手性可控的飞秒涡旋光直接输出。在光纤激光器中，我们通过偏振旋转机制，获得了可控模式激光直接输出。在涡旋光产生方法上的深入研究，将进一步推动涡旋光应用的发展。

个人简介：汪莎，四川大学电子信息学院研究员，从事激光技术相关研究。近五年来，主持或参与了多项国家及省部级项目，获四川省人才项目资助。发表SCI论文30余篇，授权发明专利5项。
杨火木，男，四川大学副教授，主要从事高功率全固态激光及其应用研究。主持/参与了自然科学基金重大项目、“十二五”等多项国家及省部级项目，在国内外学术期刊上发表论文20余篇
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