從照明到能源，從醫(yī)藥到通信，光以其百變的形態(tài)，給人們的生活帶來了許多便捷。

但你知道嗎？原來“光”也有自己的節(jié)日。

1960年的今天，物理學(xué)家西奧多·梅曼（Theodore Maiman）制造了第一臺紅寶石激光器，人類對光的應(yīng)用從此進(jìn)入新的時代。此后，激光技術(shù)被迅速廣泛應(yīng)用，成為繼核能、電腦、半導(dǎo)體之后的又一偉大發(fā)明。

(相關(guān)資料圖)

為紀(jì)念這一重大科學(xué)進(jìn)步，2018年聯(lián)合國教科文組織將每年的5月16日設(shè)為"國際光日"，意在強(qiáng)調(diào)光在科學(xué)、文化、藝術(shù)和教育以及可持續(xù)發(fā)展、醫(yī)藥、通信、能源等多個領(lǐng)域的重要作用。

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“最快的刀”、“ 最準(zhǔn)的尺”……激光為何具有如此重要的地位？

激光是利用某些物質(zhì)原子中的粒子受激發(fā)而發(fā)出的光，它與普通的光有所不同，其輻射出的光波具有相同的位相、頻率和振動方向。激光的英文名稱叫“Laser”，是英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation 每個單詞首個字母的縮寫，如用中文加以解釋，就是“受激輻射的光放大”, 這實(shí)際上也反映了激光器的工作原理。

自1960年激光器發(fā)明后，激光因其亮度極高、能量極大、顏色極純和方向性好這四大特性，在日常生活中，比如照明、切割、醫(yī)療、軍事上得到了廣泛的應(yīng)用，被人們譽(yù)為“最亮的光”“最快的刀”和“最準(zhǔn)的尺”，成為20世紀(jì)具有標(biāo)志性意義的技術(shù)進(jìn)步之一。

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“激光”的中文名來自錢學(xué)森

那么又是誰把激光器的英文名稱叫“Laser”的呢？

他的名字叫戈登·古爾德(Gordon Gould )。古爾德在第二次世界大戰(zhàn)快結(jié)束時畢業(yè)于名校耶魯大學(xué)，并獲得光學(xué)和光譜學(xué)碩士學(xué)位，隨后就去參加了制造原子彈的“曼哈頓計(jì)劃”。

1949年古爾德進(jìn)入哥倫比亞大學(xué)攻讀博士學(xué)位，他的導(dǎo)師庫施（Kusch）很厲害，他曾因測量電子的反常磁矩而和蘭姆共享1955年諾貝爾物理學(xué)獎。

“激光”這個中文名詞，不是譯音，也不是外來語，在我國造出第一臺激光器之后的頭幾年，也沒有這個詞，當(dāng)時人們把 “Laser” 稱之為“量子放大器”“萊塞”“光受激發(fā)射”等等，但大家都感到很繞口。

1964年10月，中國科學(xué)院長春光機(jī)所主辦的《光受激發(fā)射情報》（其前身為《光量子放大?？罚╇s志編輯部致信我國著名科學(xué)家錢學(xué)森，請他為Laser這種新光源取一個中文名字。錢學(xué)森教授很快便回信并建議：“光受激發(fā)射這個名詞似乎太長，讀起來費(fèi)事，能不能改稱為激光？”

同年12月，上海召開第三屆光量子放大器學(xué)術(shù)會議，這次會議由著名科學(xué)家嚴(yán)濟(jì)慈主持，會上討論了激光器的取名問題，正式采納了錢學(xué)森的建議，將“通過輻射受激發(fā)射的光放大”的英文縮寫Laser正式翻譯為“激光”。隨后，《光受激發(fā)射情報》雜志也改名為《激光情報》。此后，便有了“激光”這一名詞。

（圖片來源：新華網(wǎng)）

肉眼看得到激光嗎？

在電影里我們看到過這樣的鏡頭，戴紅色的眼鏡或通過紅酒可以看到紅色的激光束，這是真的嗎？答案是肯定的，要想看到紅色的激光束必須滿足3個條件：第一，激光必須是紅色激光；第二，背景不能很暗，必須是紅色的；第三，空氣中要有一定的灰塵。

光的顏色取決于光的波長，激光的顏色是由受激發(fā)活性物質(zhì)所產(chǎn)生的波長決定的。由此可知，激光的波長是一段區(qū)間范圍，人眼的感光細(xì)胞可以看到波長在400～800納米范圍內(nèi)的激光，其他大于800納米或小于400納米的激光，人眼是無法看到的。

激光應(yīng)用：飛入尋常百姓家

激光技術(shù)涉及光、電、材料及檢測等多門學(xué)科，雖然誕生于高精尖的科學(xué)研究，但它早已褪去神秘的色彩，悄悄“闖進(jìn)”了我們的生活。

一、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域

激光在美容界的用途越來越廣泛，比如除去雀斑、老年斑、去文身、洗眼線、洗眉、治療瘢痕等；激光治療血管性皮膚病，具有高度精確性與安全性，不會影響周圍鄰近組織。

二、激光通信

激光通信是指激光在大氣空間傳輸?shù)囊环N通信方式。首先信息先轉(zhuǎn)換成電信號，再由光調(diào)制器將其調(diào)制在激光器產(chǎn)生的激光束上，經(jīng)光學(xué)天線發(fā)射出去。大氣激光通信的容量大、保密性好，不受電磁干擾。

三、激光測速

對被測物體進(jìn)行兩次有特定時間間隔的激光測距，取得在該一時段內(nèi)被測物體的移動距離，從而得到該被測物體的移動速度。

如今，激光顯示技術(shù)擺脫屏的限制，將與超高清視頻、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等產(chǎn)業(yè)融合創(chuàng)新，在VR顯示、影院顯示、室內(nèi)外大屏顯示、工業(yè)物聯(lián)等領(lǐng)域開拓出更廣泛的應(yīng)用空間。相信在科學(xué)家們的共同努力下，更加神奇的激光技術(shù)將會不斷涌現(xiàn)。

劃時代的光纖技術(shù)

今天，即使相隔數(shù)千萬里，借助高速光纖網(wǎng)絡(luò)，也可以在頃刻間進(jìn)行視頻通話。通過互聯(lián)網(wǎng)，影音畫面觸手可及，這是一個前所未有的時代，光纖通信技術(shù)重新塑造了世界的面貌。

《科學(xué)美國人》雜志曾評價說：“光纖通信是二戰(zhàn)以來最有意義的四大發(fā)明之一。如果沒有光纖通信，就不會有今天的互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)。”但是，對于拉出我國第一根光纖的趙梓森院士及第一根光纖的誕生，人們知之甚少。

在光纖通信上有幾個重要的節(jié)點(diǎn)事件：1966年，上海出生的英/美籍華人高錕首次提出玻璃絲可用于通信。1970年，美國花費(fèi)3000萬美元制造出了3條30米長的光纖樣品，這是世界上第一次制造出對光纖通信有實(shí)用價值的光纖。7年后，身居武漢的青年教師趙梓森也拉出了具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的第一根實(shí)用光纖。

2016年12月16日,“中國光纖之父”趙梓森院士回憶當(dāng)年探索光纖通信的歷程。新華社記者程敏攝

1973年起，趙梓森建議開展光纖通信技術(shù)的研究，并提出正確的技術(shù)路線，參與起草了中國“六五”、“七五”、“八五”、“九五”光纖通信攻關(guān)計(jì)劃。

在20世紀(jì)70年代末，趙梓森組織研制生產(chǎn)出中國的首批實(shí)用化的光纖光纜和設(shè)備。作為技術(shù)負(fù)責(zé)人、總體設(shè)計(jì)人，先后完成了中國第一條實(shí)用化8Mb/s、34Mb/s和140Mb/s等6項(xiàng)國家、郵電部光纜通信重點(diǎn)工程。

如今，中國已成為世界最大的光纖光纜生產(chǎn)基地，部分光通信領(lǐng)域已領(lǐng)先全球。趙梓森院士所在的武漢東湖高新區(qū)也已成為與美國硅谷齊名的“中國光谷”。

（圖庫版權(quán)圖片，不授權(quán)轉(zhuǎn)載）

如今，以玻璃光纖為介體的通信系統(tǒng)已經(jīng)在全球建立，億萬公里長的玻璃光纖電纜鋪設(shè)在地下和海底。作為我國千千萬萬奮斗在光學(xué)事業(yè)中的一個縮影，我們相信，每一位光學(xué)人都在創(chuàng)造著自己的追光故事，我們更不能忘記，如趙院士一樣的科學(xué)家們，都在通信領(lǐng)域傾注畢生心血，讓中國更高水平的光纖繼續(xù)在世界領(lǐng)跑。

從今天開始，重新認(rèn)識你我身邊的光吧！

綜合來源：中國科學(xué)雜志社、新華網(wǎng)、北京科技報社等

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