現存的(de)(de)激(ji)光技(ji)術一(yi)(yi)直(zhi)有一(yi)(yi)個(ge)短板，就是(shi)只(zhi)能(neng)發出單一(yi)(yi)波長或(huo)者窄頻帶的(de)(de)光。如何將激(ji)光的(de)(de)頻率擴展形(xing)成(cheng)超(chao)寬帶、超(chao)連續，涵蓋紫外(wai)、可(ke)見和紅外(wai)波段的(de)(de)相(xiang)干白光激(ji)光，仍然(ran)是(shi)人類尚未實現的(de)(de)夢想，是(shi)個(ge)世界范(fan)圍(wei)內(nei)的(de)(de)科(ke)技(ji)難題。這是(shi)由(you)于激(ji)光器(qi)由(you)光學諧振腔、增益(yi)介質和泵浦源構成(cheng)。激(ji)光器(qi)波長是(shi)由(you)增益(yi)物質中原子(zi)(zi)、分子(zi)(zi)或(huo)者離子(zi)(zi)的(de)(de)能(neng)級結構決(jue)定的(de)(de)，由(you)于自然(ran)界激(ji)光晶(jing)體(ti)材料在增益(yi)頻率范(fan)圍(wei)和增益(yi)帶寬有很大的(de)(de)局限性，激(ji)光器(qi)不能(neng)產生任意波長的(de)(de)激(ji)光。
到底能(neng)(neng)不能(neng)(neng)創(chuang)造(zao)出的白激光？它的出現又(you)能(neng)(neng)給激光的應(ying)用帶來哪些變革和發展呢？
一、太陽光
眾所周知，萬物生(sheng)長靠太(tai)陽(yang)(yang)，太(tai)陽(yang)(yang)光(guang)為(wei)(wei)地球(qiu)帶(dai)來(lai)光(guang)和熱。人們(men)所熟悉的太(tai)陽(yang)(yang)光(guang)是(shi)一種白光(guang)，其頻譜涵蓋了紫外(wai)-可見(jian)-近紅(hong)外(wai)-中紅(hong)外(wai)波段(duan)，如圖1所示，在(zai)可見(jian)光(guang)波段(duan)（400-700nm）輻射能量較強(qiang)，涵蓋了紅(hong)橙黃綠青藍紫七種顏(yan)色(se)，而且在(zai)光(guang)譜上連(lian)續分布(bu)和過(guo)渡(du)。因為(wei)(wei)太(tai)陽(yang)(yang)光(guang)是(shi)白光(guang)，所以在(zai)雨(yu)后的天空經(jing)(jing)常會(hui)看到彩虹，或(huo)者太(tai)陽(yang)(yang)光(guang)通過(guo)一個玻璃三棱鏡(jing)會(hui)出現七種顏(yan)色(se)的光(guang)帶(dai)(圖2)，這是(shi)人們(men)日常生(sheng)活中的普遍經(jing)(jing)驗。
人們不(bu)(bu)(bu)那么(me)熟悉的一件事是，太(tai)陽(yang)光(guang)(guang)是一種完全非相(xiang)(xiang)干光(guang)(guang)。體現(xian)在空間相(xiang)(xiang)干性方(fang)面，太(tai)陽(yang)光(guang)(guang)不(bu)(bu)(bu)能準直，高度發散，在時間相(xiang)(xiang)干性方(fang)面，太(tai)陽(yang)光(guang)(guang)不(bu)(bu)(bu)同顏色之間沒(mei)有任何的相(xiang)(xiang)位關聯和鎖定。因此太(tai)陽(yang)光(guang)(guang)只能用來(lai)產(chan)生(sheng)能量，應用于取暖、熱水器、太(tai)陽(yang)能電(dian)池等方(fang)面。但是，太(tai)陽(yang)光(guang)(guang)用來(lai)傳遞信(xin)息等現(xian)代科學技(ji)術的應用，就顯(xian)得力(li)不(bu)(bu)(bu)從心。
圖(tu)(tu)1. 太(tai)陽(yang)(yang)(yang)光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)譜分(fen)布(bu)圖(tu)(tu)。包括太(tai)陽(yang)(yang)(yang)自身(shen)的(de)黑體輻射(she)光(guang)(guang)(guang)譜圖(tu)(tu)、入(ru)射(she)到地(di)球(qiu)的(de)太(tai)陽(yang)(yang)(yang)光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)譜圖(tu)(tu)、由(you)于大氣水分(fen)及二氧化碳的(de)吸(xi)收(shou)而到達海(hai)平(ping)面的(de)太(tai)陽(yang)(yang)(yang)光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)譜圖(tu)(tu)。
圖2. 太陽光通(tong)過(guo)(guo)玻璃三棱鏡后，形成紅橙(cheng)黃綠青藍紫七種顏色的連續分布和過(guo)(guo)渡的彩色光帶，表明太陽光是一(yi)種白光。
二、激光
激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)是(shi)20世紀以來(lai)，繼原子(zi)(zi)能(neng)、計(ji)算機、半(ban)導體之后，人(ren)類(lei)的(de)(de)(de)又一重大(da)發明(ming)。激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)具(ju)有方(fang)向性(xing)(xing)好(hao)、亮度高(gao)、單(dan)色性(xing)(xing)好(hao)等(deng)特點，其綜合性(xing)(xing)能(neng)遠(yuan)超過(guo)傳(chuan)統的(de)(de)(de)太陽(yang)光(guang)(guang)(guang)、白(bai)熾燈(deng)、日光(guang)(guang)(guang)燈(deng)、LED燈(deng)等(deng)光(guang)(guang)(guang)源，是(shi)人(ren)類(lei)利用(yong)(yong)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)信息(xi)和(he)能(neng)量(liang)的(de)(de)(de)革命(ming)性(xing)(xing)方(fang)式。自1960年(nian)梅曼發明(ming)第一臺(tai)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(紅寶(bao)石激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi))以來(lai)，在(zai)過(guo)去50年(nian)中，激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)技術(shu)獲得了(le)(le)巨大(da)的(de)(de)(de)發展，取得了(le)(le)偉(wei)大(da)的(de)(de)(de)成(cheng)就，在(zai)人(ren)類(lei)社會的(de)(de)(de)多(duo)(duo)(duo)個領域發揮著重要的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)作用(yong)(yong)。激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)技術(shu)的(de)(de)(de)發展日新(xin)月(yue)異，從早期(qi)的(de)(de)(de)氣(qi)體激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(氦氖激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi))，高(gao)功率(lv)二氧化碳(tan)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)，準分(fen)子(zi)(zi)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)，可(ke)調諧染料激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)，半(ban)導體激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)，納秒(miao)和(he)皮秒(miao)脈沖(chong)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)，到近期(qi)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)和(he)飛(fei)秒(miao)脈沖(chong)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)，激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)家(jia)族成(cheng)員越來(lai)越多(duo)(duo)(duo)，各方(fang)面的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)（光(guang)(guang)(guang)束質量(liang)、模式形(xing)態多(duo)(duo)(duo)樣性(xing)(xing)、脈沖(chong)寬度、峰值(zhi)功率(lv)、平均功率(lv)、空間相干性(xing)(xing)、時間相干性(xing)(xing)等(deng)）不斷提升。激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)技術(shu)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)范圍也是(shi)越來(lai)越廣闊(kuo)，已(yi)經成(cheng)為科學研究、國(guo)防軍事、照(zhao)明(ming)、光(guang)(guang)(guang)纖通信、信息(xi)傳(chuan)感、存儲和(he)顯示(shi)、工業生產、生物醫學、環境檢測等(deng)方(fang)面不可(ke)或(huo)缺(que)的(de)(de)(de)工具(ju)，而且大(da)大(da)地推動(dong)著這些應用(yong)(yong)不斷走向新(xin)的(de)(de)(de)水平和(he)臺(tai)階。
但是(shi)，現(xian)(xian)存的激光(guang)(guang)(guang)(guang)技術一直有一個(ge)短板，就是(shi)只能發(fa)出(chu)單一波長或者窄(zhai)頻(pin)帶(dai)(dai)的光(guang)(guang)(guang)(guang)。如(ru)何(he)將激光(guang)(guang)(guang)(guang)的頻(pin)率擴展形成(cheng)超寬(kuan)帶(dai)(dai)、超連續，涵(han)蓋(gai)紫外、可見和紅外波段的相干白光(guang)(guang)(guang)(guang)激光(guang)(guang)(guang)(guang)，仍然(ran)是(shi)人類尚未(wei)實現(xian)(xian)的夢想，是(shi)個(ge)世(shi)界(jie)范(fan)圍(wei)內的科技難(nan)題。這是(shi)由于(yu)激光(guang)(guang)(guang)(guang)器由光(guang)(guang)(guang)(guang)學諧振腔(qiang)、增(zeng)益(yi)介質和泵浦源構成(cheng)。激光(guang)(guang)(guang)(guang)器波長是(shi)由增(zeng)益(yi)物(wu)質中原子(zi)、分子(zi)或者離子(zi)的能級結構決定(ding)的，由于(yu)自然(ran)界(jie)激光(guang)(guang)(guang)(guang)晶(jing)體材(cai)料在增(zeng)益(yi)頻(pin)率范(fan)圍(wei)和增(zeng)益(yi)帶(dai)(dai)寬(kuan)有很(hen)大的局限性，激光(guang)(guang)(guang)(guang)器不能產生任意波長的激光(guang)(guang)(guang)(guang)。
1961年發明的(de)(de)(de)(de)(de)非線(xian)性(xing)(xing)頻(pin)率(lv)轉(zhuan)換技(ji)術（倍(bei)頻(pin)、和頻(pin)、差頻(pin)、參量放大等(deng)）能(neng)將一個(ge)品(pin)質優良的(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)某一個(ge)固(gu)定波(bo)(bo)(bo)(bo)長的(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)輸出，通過非線(xian)性(xing)(xing)晶(jing)體材(cai)(cai)料(liao)轉(zhuan)換到很難或(huo)根本不(bu)(bu)(bu)可能(neng)直(zhi)接得到的(de)(de)(de)(de)(de)波(bo)(bo)(bo)(bo)長區間(jian)，因此，非線(xian)性(xing)(xing)頻(pin)率(lv)轉(zhuan)換技(ji)術是(shi)拓(tuo)寬激(ji)光(guang)(guang)輸出波(bo)(bo)(bo)(bo)長的(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)(yao)(yao)手段(duan)，而非線(xian)性(xing)(xing)晶(jing)體材(cai)(cai)料(liao)是(shi)該技(ji)術的(de)(de)(de)(de)(de)基礎。非線(xian)性(xing)(xing)頻(pin)率(lv)轉(zhuan)換要(yao)(yao)(yao)求(qiu)相位(wei)匹(pi)配，在相位(wei)匹(pi)配的(de)(de)(de)(de)(de)條件下(xia)，非線(xian)性(xing)(xing)過程可以獲得大轉(zhuan)換效率(lv)。雙折射(she)匹(pi)配和準(zhun)(zhun)相位(wei)匹(pi)配是(shi)兩種常用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)相位(wei)匹(pi)配技(ji)術，適用(yong)于不(bu)(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)系統。但是(shi)，由于目前所(suo)(suo)有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)非線(xian)性(xing)(xing)晶(jing)體的(de)(de)(de)(de)(de)色散效應，非線(xian)性(xing)(xing)過程中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)相位(wei)匹(pi)配通常不(bu)(bu)(bu)能(neng)得到自動滿足，在雙折射(she)匹(pi)配和準(zhun)(zhun)相位(wei)匹(pi)配技(ji)術下(xia)，非線(xian)性(xing)(xing)晶(jing)體材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)率(lv)轉(zhuan)換范(fan)圍(wei)及帶(dai)寬依然存(cun)在很大的(de)(de)(de)(de)(de)局限性(xing)(xing)。事實上(shang)，目前已有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)器(qi)系統所(suo)(suo)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)遠遠不(bu)(bu)(bu)能(neng)涵蓋(gai)所(suo)(suo)有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)波(bo)(bo)(bo)(bo)段(duan)，很多重要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)波(bo)(bo)(bo)(bo)長處并沒(mei)有(you)(you)(you)相應的(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)器(qi)。另外，激(ji)光(guang)(guang)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)帶(dai)寬也是(shi)有(you)(you)(you)限的(de)(de)(de)(de)(de)，鈦寶石飛秒激(ji)光(guang)(guang)器(qi)也只能(neng)覆蓋(gai)300nm的(de)(de)(de)(de)(de)范(fan)圍(wei)，且其中(zhong)心波(bo)(bo)(bo)(bo)長在800nm。自激(ji)光(guang)(guang)發明和非線(xian)性(xing)(xing)光(guang)(guang)學(xue)誕生(sheng)50年以來(lai)，沒(mei)有(you)(you)(you)任何方案可以產生(sheng)真正意義上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)白光(guang)(guang)激(ji)光(guang)(guang)。
當(dang)今(jin)時代，各(ge)個發(fa)達國(guo)家都(dou)將非線(xian)性(xing)光(guang)學晶(jing)(jing)體(ti)(ti)、器(qi)件及應用放在優先(xian)發(fa)展的(de)(de)位置，并作為一項重(zhong)要戰略措施列入(ru)各(ge)自(zi)的(de)(de)高技(ji)(ji)術發(fa)展計劃中(zhong)，給予高度重(zhong)視和支持。就非線(xian)性(xing)光(guang)學晶(jing)(jing)體(ti)(ti)、器(qi)件及應用整(zheng)個領域的(de)(de)科(ke)技(ji)(ji)水平來看，發(fa)達國(guo)家如美(mei)國(guo)、英國(guo)、德(de)國(guo)、日(ri)本等(deng)(deng)居于世界前列，從最初的(de)(de)原理(li)提出(chu)、新材料(liao)的(de)(de)探索(suo)、器(qi)件的(de)(de)開發(fa)、整(zheng)機設備等(deng)(deng)，他們都(dou)作出(chu)了重(zhong)要的(de)(de)貢(gong)獻。作為產業大(da)國(guo)，在大(da)規模生(sheng)產的(de)(de)非線(xian)性(xing)光(guang)學晶(jing)(jing)體(ti)(ti)如LiNbO3等(deng)(deng)占有(you)壟斷地位。在器(qi)件制造(zao)方面(mian)，由于整(zheng)體(ti)(ti)技(ji)(ji)術力量(liang)強，工業基(ji)礎好，美(mei)、歐等(deng)(deng)發(fa)達國(guo)家占有(you)決定性(xing)的(de)(de)優勢地位。
我(wo)國(guo)在(zai)非(fei)線(xian)性(xing)光(guang)學(xue)晶(jing)體(ti)領(ling)域占有重(zhong)要(yao)的(de)(de)地位，多種非(fei)線(xian)性(xing)光(guang)學(xue)晶(jing)體(ti)的(de)(de)生長(chang)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)居國(guo)際(ji)先進水平(ping)，國(guo)外已(yi)(yi)有的(de)(de)所有晶(jing)體(ti)生長(chang)方法我(wo)國(guo)都(dou)有，幾乎所有重(zhong)要(yao)的(de)(de)非(fei)線(xian)性(xing)光(guang)學(xue)晶(jing)體(ti)都(dou)已(yi)(yi)生長(chang)出(chu)來，一些重(zhong)要(yao)晶(jing)體(ti)滿足了國(guo)內重(zhong)大(da)工程(cheng)需求(qiu)，一批高技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)晶(jing)體(ti)已(yi)(yi)成為商品(pin)。《國(guo)家(jia)中長(chang)期科(ke)(ke)學(xue)和技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)發展規劃(hua)綱(gang)要(yao)（2006-2020年）》中明(ming)確將“激光(guang)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)“列為八(ba)大(da)前沿(yan)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)之(zhi)一，本項目面(mian)向(xiang)《國(guo)家(jia)中長(chang)期科(ke)(ke)學(xue)和技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)發展規劃(hua)綱(gang)要(yao)（2006-2020年）》中的(de)(de)“激光(guang)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)”、“新材料技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)”前沿(yan)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)，“凝聚(ju)態物(wu)質與新效應”科(ke)(ke)學(xue)前沿(yan)問題，因應國(guo)家(jia)科(ke)(ke)技(ji)(ji)(ji)發展的(de)(de)重(zhong)要(yao)戰(zhan)略(lve)要(yao)求(qiu)。
如果能夠利用非線(xian)性光(guang)(guang)(guang)學(xue)晶(jing)體材料中的(de)各種非線(xian)性光(guang)(guang)(guang)學(xue)效應(ying)(ying)(ying)，成功地(di)將(jiang)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)的(de)窗口擴大到(dao)紫外、可見、紅(hong)外等范圍，而且光(guang)(guang)(guang)譜連(lian)續分布，就(jiu)如圖1所示，就(jiu)產生了所謂(wei)的(de)白光(guang)(guang)(guang)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)或者太陽(yang)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)。這樣(yang)的(de)一種嶄新(xin)的(de)技(ji)術(shu)(shu)(shu)無疑(yi)將(jiang)大大地(di)提(ti)升(sheng)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)技(ji)術(shu)(shu)(shu)的(de)發展(zhan)水(shui)平(ping)，大大地(di)擴大激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)家族的(de)成員規模，提(ti)升(sheng)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)技(ji)術(shu)(shu)(shu)現有應(ying)(ying)(ying)用的(de)水(shui)平(ping)，并誕(dan)生眾多嶄新(xin)應(ying)(ying)(ying)用。因(yin)此(ci)，這樣(yang)的(de)技(ji)術(shu)(shu)(shu)將(jiang)有著巨(ju)大的(de)應(ying)(ying)(ying)用價值，其涵蓋的(de)全鏈條(tiao)領(ling)域(yu)是(shi)個數(shu)以萬億(yi)計(ji)的(de)空白市(shi)場。
三、白光激(ji)光的(de)優點及應用前景
白光(guang)(guang)(guang)激光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)源(yuan)、短(duan)波激光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)源(yuan)和(he)超連續激光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)源(yuan)相比于普通的白光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)源(yuan)(如(ru)太(tai)陽光(guang)(guang)(guang)、白熾燈(deng)、白光(guang)(guang)(guang)LED燈(deng)等)，具有(you)亮度高、峰值功(gong)率(lv)強、頻率(lv)覆(fu)蓋(gai)范圍廣等優點，在科(ke)學(xue)研究、國防(fang)軍事、照明(ming)、通信技術、信息技術、工業生(sheng)產(chan)、生(sheng)物醫學(xue)、環境檢測等領(ling)域有(you)廣泛的實(shi)際應用(yong)價值，獲得了強烈的關注。
白(bai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)作為一種嶄新(xin)的(de)(de)激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源，具有方向性(xing)好、能(neng)量密度高(gao)、超連續(xu)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜、大(da)的(de)(de)帶寬、靈(ling)活多(duo)樣的(de)(de)中心波(bo)長、高(gao)度的(de)(de)時(shi)(shi)間和(he)空(kong)間相(xiang)干(gan)性(xing)等多(duo)種多(duo)樣的(de)(de)優點，將大(da)地(di)拓(tuo)展激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)技(ji)術的(de)(de)功(gong)(gong)能(neng)和(he)應(ying)用范圍(wei)。白(bai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)或者(zhe)太陽激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)是時(shi)(shi)空(kong)完(wan)全相(xiang)干(gan)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)，不(bu)僅激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束高(gao)度準直，不(bu)發散，而且(qie)能(neng)夠(gou)聚焦到極小的(de)(de)區(qu)域；不(bu)同顏色之(zhi)間振幅和(he)相(xiang)位完(wan)全鎖定，通過調控這些振幅和(he)相(xiang)位，可以隨心所欲地(di)改變激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)時(shi)(shi)間脈沖形狀(zhuang)，產生脈寬極短（飛秒及亞(ya)飛秒）的(de)(de)激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)脈沖。這樣的(de)(de)太陽激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)將有可能(neng)實現光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)能(neng)量在(zai)時(shi)(shi)空(kong)上(shang)(shang)的(de)(de)聚焦和(he)匯聚雙(shuang)重(zhong)效應(ying)，在(zai)微小區(qu)域和(he)極短時(shi)(shi)間內上(shang)(shang)釋放出能(neng)量，從而形成高(gao)的(de)(de)瞬時(shi)(shi)功(gong)(gong)率(lv)密度。
作為(wei)一種(zhong)全(quan)新的激光(guang)光(guang)源，白(bai)光(guang)激光(guang)的應(ying)用(yong)涵(han)蓋基(ji)礎(chu)科學(xue)研究、通訊信息、工業(ye)生產、國防軍事、生物醫學(xue)和環(huan)境檢測等。簡(jian)單的介(jie)紹如(ru)下：
1、物(wu)理、化(hua)學(xue)和材料科學(xue)基礎研究
激(ji)光(guang)(guang)已經廣泛應(ying)用在(zai)基礎(chu)科學(xue)研究上，包括物(wu)理、化學(xue)和(he)(he)(he)材(cai)料科學(xue)的(de)(de)許(xu)多領(ling)域(yu)，都(dou)需要(yao)通過激(ji)光(guang)(guang)和(he)(he)(he)物(wu)質的(de)(de)相(xiang)互作用，來獲得(de)微(wei)觀世(shi)界物(wu)質的(de)(de)信息，從(cong)而(er)了(le)解原子、分子和(he)(he)(he)固(gu)體(ti)、液(ye)體(ti)等材(cai)料的(de)(de)物(wu)質狀(zhuang)態和(he)(he)(he)屬性，從(cong)而(er)為達到認識微(wei)觀世(shi)界并予(yu)以應(ying)用的(de)(de)目標。不同于現有(you)的(de)(de)常規的(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)，白光(guang)(guang)激(ji)光(guang)(guang)具有(you)超連續、超寬(kuan)帶、完全相(xiang)干的(de)(de)特性，使得(de)其(qi)可以在(zai)普通激(ji)光(guang)(guang)力所不能及的(de)(de)眾(zhong)多領(ling)域(yu)上發(fa)揮重要(yao)的(de)(de)不可替代的(de)(de)作用。這方面的(de)(de)應(ying)用聚焦于國內外眾(zhong)多的(de)(de)研究型(xing)大(da)學(xue)和(he)(he)(he)科研機構，經濟(ji)效益和(he)(he)(he)社會效益十分可觀。
（1）高精度光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)學(xue)：原(yuan)(yuan)子(zi)、小分(fen)(fen)子(zi)、生物(wu)(wu)(wu)大分(fen)(fen)子(zi)、固體(ti)和(he)(he)液體(ti)材料(liao)等(deng)，有(you)豐(feng)富(fu)多(duo)彩(cai)、多(duo)元化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)能級，反(fan)映了(le)(le)電(dian)子(zi)運(yun)動(dong)、原(yuan)(yuan)子(zi)振動(dong)、分(fen)(fen)子(zi)轉動(dong)等(deng)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)運(yun)動(dong)形(xing)態，它們的(de)(de)(de)(de)(de)能量(liang)尺度千差萬別，大至幾個(ge)電(dian)子(zi)伏特，小至幾個(ge)毫電(dian)子(zi)伏特，對(dui)應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)波(bo)長為(wei)紫外(wai)(wai)至遠(yuan)(yuan)紅外(wai)(wai)波(bo)段(duan)。經常采(cai)用各種激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)學(xue)手(shou)段(duan)和(he)(he)技術(shu)（如熒光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)、拉曼光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)、光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)致(zhi)發光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)、紅外(wai)(wai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)、非線(xian)性光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)等(deng)）來探測這(zhe)些物(wu)(wu)(wu)質(zhi)運(yun)動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)態。白(bai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)中心波(bo)長可處(chu)在(zai)紫外(wai)(wai)、可見、近(jin)紅外(wai)(wai)和(he)(he)中遠(yuan)(yuan)紅外(wai)(wai)的(de)(de)(de)(de)(de)不同(tong)可以(yi)在(zai)多(duo)個(ge)波(bo)段(duan)，并各自覆蓋一個(ge)寬(kuan)廣的(de)(de)(de)(de)(de)超(chao)連續的(de)(de)(de)(de)(de)波(bo)段(duan)， 因此，可以(yi)利用各白(bai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)來實現對(dui)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)微觀物(wu)(wu)(wu)理和(he)(he)化(hua)學(xue)過程以(yi)及材料(liao)物(wu)(wu)(wu)性的(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)模態探測，獲得各加豐(feng)富(fu)多(duo)樣的(de)(de)(de)(de)(de)信息，從而對(dui)微觀運(yun)動(dong)狀態有(you)各加深入細致(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)了(le)(le)解(jie)和(he)(he)理解(jie)。
（2）化學分(fen)(fen)子(zi)(zi)反(fan)應(ying)動力學：化學分(fen)(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)動力學過程的(de)(de)(de)(de)(de)時間尺度從幾個皮(pi)秒一(yi)直到幾個飛(fei)(fei)秒的(de)(de)(de)(de)(de)廣闊范圍。白光(guang)(guang)(guang)激(ji)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)頻譜范圍遠超過一(yi)般的(de)(de)(de)(de)(de)鈦寶石飛(fei)(fei)秒脈(mo)(mo)(mo)(mo)沖(chong)(chong)激(ji)光(guang)(guang)(guang)，這些相干(gan)的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)譜成分(fen)(fen)經過相干(gan)合(he)成技(ji)術可(ke)產(chan)生(sheng)短(duan)(duan)至(zhi)一(yi)個飛(fei)(fei)秒左右的(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)脈(mo)(mo)(mo)(mo)沖(chong)(chong)，當然也可(ke)以(yi)產(chan)生(sheng)長至(zhi)皮(pi)秒甚至(zhi)納秒的(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)脈(mo)(mo)(mo)(mo)沖(chong)(chong)。因(yin)此由白光(guang)(guang)(guang)激(ji)光(guang)(guang)(guang)衍生(sheng)而(er)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)超短(duan)(duan)脈(mo)(mo)(mo)(mo)沖(chong)(chong)激(ji)光(guang)(guang)(guang)可(ke)應(ying)用于探測化學分(fen)(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)動力學精細(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)信息。更(geng)為重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)是，白光(guang)(guang)(guang)激(ji)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)中心波長可(ke)以(yi)調節，意味著超短(duan)(duan)脈(mo)(mo)(mo)(mo)沖(chong)(chong)激(ji)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)中心波長也是可(ke)以(yi)調節的(de)(de)(de)(de)(de)。因(yin)此可(ke)以(yi)針對特定(ding)化學分(fen)(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)敏感波段，選擇合(he)適的(de)(de)(de)(de)(de)超短(duan)(duan)脈(mo)(mo)(mo)(mo)沖(chong)(chong)激(ji)光(guang)(guang)(guang)，來進行探測和觀察。
（3）多(duo)量(liang)子(zi)(zi)態(tai)調控：原子(zi)(zi)或(huo)者分子(zi)(zi)通(tong)(tong)常(chang)由許多(duo)微觀運(yun)動(dong)狀態(tai)，對應(ying)于許多(duo)能(neng)級(ji)。電子(zi)(zi)在(zai)這些能(neng)級(ji)之(zhi)間(jian)可以(yi)(yi)通(tong)(tong)過量(liang)子(zi)(zi)躍遷(qian)來改變狀態(tai)。每個量(liang)子(zi)(zi)躍遷(qian)需(xu)要(yao)某個頻率(lv)的(de)(de)激(ji)光去驅(qu)動(dong)，同時驅(qu)動(dong)多(duo)個量(liang)子(zi)(zi)躍遷(qian)需(xu)要(yao)多(duo)個頻率(lv)的(de)(de)激(ji)光同時去驅(qu)動(dong)。為(wei)(wei)了(le)不擾亂量(liang)子(zi)(zi)躍遷(qian)之(zhi)間(jian)的(de)(de)相(xiang)位(wei)，實現相(xiang)干的(de)(de)多(duo)量(liang)子(zi)(zi)態(tai)調控，要(yao)求多(duo)路(lu)激(ji)光之(zhi)間(jian)的(de)(de)相(xiang)位(wei)必須鎖定。因此，普通(tong)(tong)的(de)(de)多(duo)束不同波長的(de)(de)激(ji)光方案或(huo)者鈦寶石超短脈沖激(ji)光方案無(wu)能(neng)為(wei)(wei)力。而(er)本項目擬研制的(de)(de)白光激(ji)光可以(yi)(yi)勝任(ren)這個難題。而(er)且，由于其(qi)中心頻率(lv)和(he)光譜帶寬(kuan)都(dou)可以(yi)(yi)調節，有望適用于廣泛的(de)(de)原子(zi)(zi)、分子(zi)(zi)和(he)量(liang)子(zi)(zi)材(cai)料（量(liang)子(zi)(zi)態(tai)躍遷(qian)途徑的(de)(de)數量(liang)、躍遷(qian)能(neng)級(ji)分布以(yi)(yi)及躍遷(qian)波段）的(de)(de)多(duo)量(liang)子(zi)(zi)態(tai)調控。
2、生物醫學應用:
和普通(tong)激光(guang)(guang)(guang)一(yi)樣(yang)，白光(guang)(guang)(guang)激光(guang)(guang)(guang)也可(ke)以應用于(yu)(yu)生命(ming)科學(xue)的(de)(de)研究和生物(wu)醫學(xue)診斷(duan)及(ji)治療(liao)。比(bi)如作為(wei)精密光(guang)(guang)(guang)譜(pu)學(xue)、超快動力(li)學(xue)探測、共聚焦(jiao)顯(xian)微分(fen)析、流式細胞儀等(deng)技術應用于(yu)(yu)蛋(dan)白質(zhi)大分(fen)子生理功能的(de)(de)研究，利用光(guang)(guang)(guang)學(xue)相(xiang)干層析技術、拉曼光(guang)(guang)(guang)譜(pu)技術、非線(xian)性光(guang)(guang)(guang)譜(pu)技術作為(wei)生物(wu)醫學(xue)的(de)(de)疾病診斷(duan)工(gong)具；也可(ke)作為(wei)越(yue)來越(yue)流行(xing)的(de)(de)工(gong)具應用于(yu)(yu)激光(guang)(guang)(guang)美容(rong)、激光(guang)(guang)(guang)醫學(xue)、光(guang)(guang)(guang)熱治療(liao)等(deng)。作為(wei)超連續、超寬帶、中(zhong)心(xin)波長可(ke)調的(de)(de)白光(guang)(guang)(guang)激光(guang)(guang)(guang)在不少領域有(you)獨(du)特的(de)(de)優勢。
（1）多模態生物成像和(he)(he)分析: 由于人(ren)體細胞(bao)、組織和(he)(he)器官(guan)(guan)對光(guang)(guang)的(de)(de)響應復雜多樣，其敏(min)感波段也多種(zhong)多樣，因此特別需要波長可變、超連續、超寬帶、高(gao)功率(lv)的(de)(de)激光(guang)(guang)作(zuo)為(wei)工具，利用光(guang)(guang)學相(xiang)干層(ceng)析技術(shu)、拉曼光(guang)(guang)譜技術(shu)、非線性光(guang)(guang)譜技術(shu)等探測手段，來(lai)與人(ren)體疾病區域的(de)(de)組織和(he)(he)器官(guan)(guan)相(xiang)互作(zuo)用，獲得(de)各(ge)(ge)種(zhong)各(ge)(ge)樣的(de)(de)信(xin)息，從而得(de)到多模態生物成像的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。這對疾病的(de)(de)快速診斷(duan)和(he)(he)分析將提供便利可靠的(de)(de)技術(shu)手段。
（2）激(ji)(ji)光美容：激(ji)(ji)光美容利用(yong)激(ji)(ji)光與(yu)人體臉部等表(biao)皮(pi)(pi)(pi)組織(zhi)相(xiang)互(hu)作(zuo)(zuo)用(yong)，通過光熱效(xiao)應、光電效(xiao)應、光化(hua)學反應等物理和(he)(he)化(hua)學過程實現對表(biao)皮(pi)(pi)(pi)冗余和(he)(he)病(bing)變組織(zhi)的(de)清理和(he)(he)去除(chu)。由于表(biao)皮(pi)(pi)(pi)組織(zhi)的(de)復雜(za)多(duo)(duo)樣性，需要多(duo)(duo)種波(bo)長的(de)高功率激(ji)(ji)光選擇性或者協同(tong)作(zuo)(zuo)用(yong)。因此，白(bai)光激(ji)(ji)光將發揮傳統激(ji)(ji)光所(suo)不(bu)能做到的(de)功能和(he)(he)效(xiao)果。這方面的(de)應用(yong)將走進老百姓的(de)日常生(sheng)活，使得(de)白(bai)光激(ji)(ji)光這一新技術更多(duo)(duo)地位老百姓所(suo)了解、理解和(he)(he)認同(tong)。具有(you)重要的(de)經(jing)濟和(he)(he)社會效(xiao)益。
3、大氣和環境監測應用:
隨(sui)著中國(guo)許多(duo)區(qu)(qu)域（如華北地(di)區(qu)(qu)）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)氣(qi)(qi)、水、土(tu)壤等環境要(yao)素日益(yi)受到污(wu)染而不斷退化，給廣(guang)大(da)人民群眾的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)活和(he)生(sheng)產帶(dai)來(lai)了巨大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)負面(mian)影響，比如，華北和(he)江(jiang)淮廣(guang)大(da)地(di)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)霧霾逐漸成為(wei)常態化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)事物(wu)，環保(bao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題日益(yi)突出，理(li)(li)念日益(yi)深入(ru)人心。國(guo)家和(he)社會對環保(bao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)投(tou)入(ru)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)，因此日益(yi)需要(yao)越(yue)來(lai)越(yue)強大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)環境檢(jian)(jian)測(ce)技術和(he)手段。激(ji)光技術作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)光譜分(fen)(fen)析(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)核心組成部分(fen)(fen)，已經在大(da)氣(qi)(qi)遙感和(he)環境監測(ce)等方(fang)面(mian)發揮著越(yue)來(lai)越(yue)重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)，已經有激(ji)光雷(lei)達(da)(da)等產品提供(gong)給環保(bao)部門。激(ji)光應用(yong)(yong)(yong)(yong)于環境檢(jian)(jian)測(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基本(ben)科學(xue)(xue)原(yuan)理(li)(li)是激(ji)光束和(he)大(da)氣(qi)(qi)相(xiang)互(hu)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)，激(ji)光將(jiang)(jiang)(jiang)和(he)大(da)氣(qi)(qi)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)各種物(wu)質成分(fen)(fen)（O2,N2,H2O、NO2, H2S, SO2, CO, CO2等）發生(sheng)復雜(za)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)和(he)化學(xue)(xue)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)，產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)彈性（瑞利散射）和(he)非彈性散射（熒光、拉(la)曼、布里淵散射）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)信號光將(jiang)(jiang)(jiang)攜帶(dai)這(zhe)些物(wu)質成分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)內部量子態和(he)化學(xue)(xue)結構(gou)信息(xi)(xi)，通過收集這(zhe)些光學(xue)(xue)信息(xi)(xi)，可獲得它們的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)組分(fen)(fen)分(fen)(fen)布和(he)豐(feng)都的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)信息(xi)(xi)，幫助環保(bao)部門掌握深入(ru)而詳細的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)氣(qi)(qi)成分(fen)(fen)信息(xi)(xi)，給出相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)對策。普通的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)光雷(lei)達(da)(da)使用(yong)(yong)(yong)(yong)單色激(ji)光作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)探測(ce)源，只能和(he)特定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)氣(qi)(qi)分(fen)(fen)子發生(sheng)強烈(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)散射作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)，而超(chao)(chao)連續、超(chao)(chao)寬帶(dai)、高峰(feng)值功率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)白光激(ji)光將(jiang)(jiang)(jiang)可以同時和(he)多(duo)種大(da)氣(qi)(qi)分(fen)(fen)子相(xiang)互(hu)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)，一次性產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光散射信息(xi)(xi)豐(feng)富(fu)，因此將(jiang)(jiang)(jiang)能夠大(da)大(da)地(di)提升激(ji)光雷(lei)達(da)(da)監測(ce)大(da)氣(qi)(qi)質量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)功能。
4、工業應用：
激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)已經廣(guang)泛(fan)應用于激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)加(jia)工(gong)（切割(ge)、焊接、制造(zao)和3D打(da)(da)印、打(da)(da)標(biao)）、信息技術（激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)防偽、全息信息存儲、激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)彩色顯示、激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)電(dian)視、激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)投影儀）、傳感和檢測、通訊(xun)（光(guang)(guang)(guang)纖通訊(xun)、自由空間光(guang)(guang)(guang)通訊(xun)、可見光(guang)(guang)(guang)通訊(xun)）等。
（1）彩色全(quan)息(xi)(xi)(xi)：激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)全(quan)息(xi)(xi)(xi)術(shu)(shu)是(shi)一(yi)種應(ying)用(yong)(yong)十分廣泛的(de)紀(ji)錄和(he)(he)再現(xian)物體(ti)(ti)形(xing)貌信(xin)息(xi)(xi)(xi)的(de)技術(shu)(shu)，其(qi)原理是(shi)利用(yong)(yong)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)的(de)干涉(she)效應(ying)（參考激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)光(guang)(guang)和(he)(he)物體(ti)(ti)反(fan)(fan)射(she)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)的(de)干涉(she)），原則(ze)上可紀(ji)錄物體(ti)(ti)的(de)所有信(xin)息(xi)(xi)(xi)（視(shi)覺明暗信(xin)息(xi)(xi)(xi)（即反(fan)(fan)射(she)振(zhen)幅信(xin)息(xi)(xi)(xi)）和(he)(he)相位(wei)信(xin)息(xi)(xi)(xi)）。典型的(de)應(ying)用(yong)(yong)是(shi)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)防(fang)偽(wei)和(he)(he)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)掃描儀（超聲使用(yong)(yong)的(de)條形(xing)碼(ma)），普通的(de)全(quan)息(xi)(xi)(xi)片(pian)使用(yong)(yong)單色激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)產(chan)(chan)生全(quan)息(xi)(xi)(xi)條紋，如果能(neng)(neng)夠(gou)(gou)使用(yong)(yong)彩色激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)或者白光(guang)(guang)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)產(chan)(chan)生全(quan)息(xi)(xi)(xi)干涉(she)條紋，原則(ze)上不(bu)僅(jin)能(neng)(neng)夠(gou)(gou)反(fan)(fan)映(ying)出(chu)物體(ti)(ti)的(de)輪廓信(xin)息(xi)(xi)(xi)，而且能(neng)(neng)夠(gou)(gou)反(fan)(fan)映(ying)色彩信(xin)息(xi)(xi)(xi)。這(zhe)是(shi)一(yi)種物體(ti)(ti)全(quan)方位(wei)信(xin)息(xi)(xi)(xi)紀(ji)錄和(he)(he)再現(xian)的(de)技術(shu)(shu)。該技術(shu)(shu)不(bu)僅(jin)大大提高了全(quan)息(xi)(xi)(xi)片(pian)所蘊含(han)的(de)信(xin)息(xi)(xi)(xi)量，提高激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)防(fang)偽(wei)的(de)可靠性，增加(jia)信(xin)息(xi)(xi)(xi)被破解的(de)難(nan)度，而且能(neng)(neng)真實地(di)再現(xian)物體(ti)(ti)的(de)三維信(xin)息(xi)(xi)(xi)及(ji)彩色信(xin)息(xi)(xi)(xi)。
（2）3D顯(xian)示和虛(xu)(xu)擬(ni)現(xian)(xian)實(shi)技(ji)術：利用白光激光可(ke)實(shi)現(xian)(xian)彩色(se)全(quan)息(xi)，實(shi)現(xian)(xian)物體3D信(xin)息(xi)的(de)記(ji)錄和再現(xian)(xian)。因此(ci)，有(you)望(wang)應(ying)用于當(dang)今社會廣泛關注卻因為(wei)技(ji)術困難而(er)遲遲沒有(you)進展的(de)3D顯(xian)示和虛(xu)(xu)擬(ni)現(xian)(xian)實(shi)技(ji)術。實(shi)際(ji)操作上，可(ke)參考電(dian)影工業的(de)技(ji)術，將(jiang)運(yun)動物體的(de)圖(tu)像(xiang)(xiang)和信(xin)息(xi)記(ji)錄在膠卷上，按照每秒(miao)鐘16幀額(e)速度記(ji)錄，并按照相同的(de)速度播放(fang)，就(jiu)可(ke)以簡單地實(shi)現(xian)(xian)拍電(dian)影和放(fang)電(dian)影兩個過程。彩色(se)全(quan)息(xi)3D顯(xian)示也是一(yi)樣的(de)道理(li)，只不(bu)過物體的(de)3D圖(tu)像(xiang)(xiang)(彩色(se)及(ji)輪(lun)廓信(xin)息(xi))存儲在彩色(se)全(quan)息(xi)片(pian)上，每秒(miao)16幀，然后利用白光激光照明(ming)彩色(se)全(quan)息(xi)片(pian)，每秒(miao)16幀，就(jiu)可(ke)以播放(fang)出具有(you)完全(quan)真實(shi)的(de)3D彩色(se)效(xiao)果的(de)圖(tu)像(xiang)(xiang)來。將(jiang)這樣的(de)技(ji)術與虛(xu)(xu)擬(ni)現(xian)(xian)實(shi)技(ji)術及(ji)增(zeng)強虛(xu)(xu)擬(ni)現(xian)(xian)實(shi)技(ji)術結合，有(you)望(wang)真實(shi)彩色(se)的(de)3D虛(xu)(xu)擬(ni)現(xian)(xian)實(shi)技(ji)術。
5、國防和軍事應用：
激(ji)光(guang)(guang)(guang)既是(shi)信(xin)息的(de)(de)載體，也(ye)是(shi)能量(liang)的(de)(de)載體。兩(liang)方(fang)面(mian)的(de)(de)特性都(dou)可以(yi)在(zai)(zai)國防和(he)(he)軍事領域找到眾多的(de)(de)應用(yong)(yong)。作(zuo)為能量(liang)的(de)(de)載體，激(ji)光(guang)(guang)(guang)可以(yi)應用(yong)(yong)于制造主動(dong)式紅(hong)外成像和(he)(he)夜視(shi)儀，也(ye)可以(yi)作(zuo)為高定向能量(liang)的(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)武器應用(yong)(yong)于激(ji)光(guang)(guang)(guang)對抗。另外還可以(yi)利用(yong)(yong)光(guang)(guang)(guang)電效(xiao)應的(de)(de)原理，采用(yong)(yong)中小能量(liang)的(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)對敵(di)方(fang)的(de)(de)衛星(xing)、導(dao)彈、飛機(ji)等飛行物的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)敏(min)(min)(min)感(gan)(gan)部件(jian)(jian)產(chan)生(sheng)(sheng)激(ji)光(guang)(guang)(guang)損傷(shang)和(he)(he)破壞，從而實現摧毀敵(di)方(fang)軍事目標的(de)(de)目的(de)(de)。在(zai)(zai)這方(fang)面(mian)，超連續、超寬(kuan)帶、高功率(lv)的(de)(de)白(bai)光(guang)(guang)(guang)激(ji)光(guang)(guang)(guang)有(you)獨特的(de)(de)優勢，因為其(qi)光(guang)(guang)(guang)電效(xiao)應的(de)(de)頻率(lv)窗口(kou)巨大(da)，很容易(yi)對多種(zhong)(zhong)光(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)敏(min)(min)(min)感(gan)(gan)器件(jian)(jian)（通常一種(zhong)(zhong)光(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)器件(jian)(jian)有(you)一個敏(min)(min)(min)感(gan)(gan)波長(chang)）進(jin)行物理和(he)(he)化學(xue)(xue)反應。另外，白(bai)光(guang)(guang)(guang)激(ji)光(guang)(guang)(guang)峰值功率(lv)巨大(da)，當和(he)(he)光(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)敏(min)(min)(min)感(gan)(gan)器件(jian)(jian)發生(sheng)(sheng)共振相互作(zuo)用(yong)(yong)時，將(jiang)產(chan)生(sheng)(sheng)巨大(da)的(de)(de)破壞效(xiao)果。這個技術(shu)尤其(qi)適用(yong)(yong)于對敵(di)方(fang)衛星(xing)進(jin)行干擾和(he)(he)破壞。
作(zuo)為信(xin)息的(de)(de)載體，激(ji)(ji)光(guang)可應(ying)用于(yu)(yu)自由空(kong)(kong)間的(de)(de)通訊(xun)，特別適用于(yu)(yu)光(guang)纖通信(xin)所不能觸及的(de)(de)區(qu)域，如太空(kong)(kong)和海洋(yang)內部。由于(yu)(yu)白光(guang)激(ji)(ji)光(guang)擁有寬(kuan)廣(guang)的(de)(de)波(bo)段，作(zuo)為通訊(xun)工(gong)具(ju)其蘊(yun)含的(de)(de)信(xin)息量可遠大于(yu)(yu)普(pu)通的(de)(de)單(dan)色激(ji)(ji)光(guang)，所以，特別適用于(yu)(yu)海洋(yang)內部潛艇之間的(de)(de)自由空(kong)(kong)間激(ji)(ji)光(guang)通訊(xun)。
四、白光激(ji)光的發明
李志遠教授帶(dai)領(ling)“晶(jing)(jing)(jing)之彩”科(ke)研(yan)團隊，發明了一條原創性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)科(ke)學(xue)(xue)(xue)思路和(he)(he)技術方(fang)案。利(li)用(yong)中(zhong)紅(hong)外(wai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)寬帶(dai)飛(fei)秒脈沖激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)泵浦單塊啁啾結(jie)構鈮酸鋰非線(xian)(xian)性超(chao)晶(jing)(jing)(jing)格光(guang)(guang)(guang)(guang)子晶(jing)(jing)(jing)體---白光(guang)(guang)(guang)(guang)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)晶(jing)(jing)(jing)體（如圖(tu)3所示），可(ke)以(yi)產(chan)生高性能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)白光(guang)(guang)(guang)(guang)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)。白光(guang)(guang)(guang)(guang)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)晶(jing)(jing)(jing)體材料(liao)具有多(duo)個(ge)超(chao)寬帶(dai)倒格矢分(fen)布(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特點，可(ke)實(shi)現多(duo)波段超(chao)寬帶(dai)準相位匹配(pei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題。利(li)用(yong)單塊準相位匹配(pei)非線(xian)(xian)性晶(jing)(jing)(jing)體和(he)(he)中(zhong)紅(hong)外(wai)超(chao)寬帶(dai)飛(fei)秒脈沖激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)相互作用(yong)，在單塊晶(jing)(jing)(jing)體中(zhong)實(shi)現了二到八(ba)次諧(xie)波的(de)(de)(de)(de)(de)(de)同時(shi)產(chan)生，進而產(chan)生超(chao)連續(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相干白光(guang)(guang)(guang)(guang)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)。其波長(chang)涵蓋(gai)紫外(wai)、可(ke)見和(he)(he)近紅(hong)外(wai)波段，能量轉換(huan)效率超(chao)過(guo)18%。該白光(guang)(guang)(guang)(guang)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)晶(jing)(jing)(jing)體，它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)出現改變(bian)了以(yi)往只能轉換(huan)單一頻率或者有限幾個(ge)頻率的(de)(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)體限制，同時(shi)針對多(duo)個(ge)領(ling)域(yu)大(da)大(da)地拓展了激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)范圍，是具有革命性意義的(de)(de)(de)(de)(de)(de)新材料(liao)，白光(guang)(guang)(guang)(guang)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發明，填(tian)補了非線(xian)(xian)性光(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)(xue)和(he)(he)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)技術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)空白。白光(guang)(guang)(guang)(guang)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發明及(ji)研(yan)究成果發表在國際光(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)(xue)和(he)(he)物理學(xue)(xue)(xue)權威期刊(kan)上，并申請(qing)了中(zhong)國國家發明專利(li)。由于顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原創性而入選年度“中(zhong)國光(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)(xue)重要成果”。
?
（來(lai)源：網(wang)絡，版(ban)權歸(gui)原作者(zhe)）
