現存的激光(guang)(guang)(guang)技(ji)術(shu)一直有(you)(you)一個短(duan)板，就是(shi)只(zhi)能(neng)發出(chu)單一波長(chang)或者窄頻(pin)帶的光(guang)(guang)(guang)。如(ru)何將激光(guang)(guang)(guang)的頻(pin)率(lv)擴展(zhan)形成超寬帶、超連(lian)續，涵蓋紫外(wai)、可見(jian)和(he)紅外(wai)波段(duan)的相干白光(guang)(guang)(guang)激光(guang)(guang)(guang)，仍然(ran)是(shi)人(ren)類尚未實現的夢想，是(shi)個世界范圍(wei)內的科技(ji)難題。這是(shi)由(you)(you)于激光(guang)(guang)(guang)器由(you)(you)光(guang)(guang)(guang)學諧(xie)振腔、增(zeng)益(yi)介(jie)質(zhi)和(he)泵浦源構(gou)成。激光(guang)(guang)(guang)器波長(chang)是(shi)由(you)(you)增(zeng)益(yi)物質(zhi)中原子、分(fen)子或者離子的能(neng)級結構(gou)決定的，由(you)(you)于自然(ran)界激光(guang)(guang)(guang)晶體材料在增(zeng)益(yi)頻(pin)率(lv)范圍(wei)和(he)增(zeng)益(yi)帶寬有(you)(you)很大的局(ju)限性，激光(guang)(guang)(guang)器不能(neng)產生(sheng)任意波長(chang)的激光(guang)(guang)(guang)。

到(dao)底(di)能(neng)(neng)不能(neng)(neng)創造(zao)出的(de)白(bai)激光？它的(de)出現(xian)又能(neng)(neng)給激光的(de)應用帶來哪些變(bian)革和發展(zhan)呢？

　　一、太陽光

　　眾(zhong)所(suo)周(zhou)知，萬(wan)物(wu)生(sheng)長靠(kao)太(tai)(tai)陽，太(tai)(tai)陽光(guang)為地球(qiu)帶來光(guang)和熱(re)。人(ren)們所(suo)熟悉的(de)太(tai)(tai)陽光(guang)是一(yi)種(zhong)白光(guang)，其頻譜(pu)涵蓋(gai)了(le)紫外(wai)(wai)-可(ke)見(jian)-近紅(hong)外(wai)(wai)-中紅(hong)外(wai)(wai)波(bo)段，如(ru)圖1所(suo)示，在可(ke)見(jian)光(guang)波(bo)段（400-700nm）輻射(she)能(neng)量較(jiao)強，涵蓋(gai)了(le)紅(hong)橙黃綠青藍紫七(qi)種(zhong)顏(yan)色，而且(qie)在光(guang)譜(pu)上(shang)連(lian)續分布和過渡。因為太(tai)(tai)陽光(guang)是白光(guang)，所(suo)以在雨后的(de)天空經常(chang)會看到彩虹，或者太(tai)(tai)陽光(guang)通(tong)過一(yi)個(ge)玻璃三棱鏡(jing)會出現七(qi)種(zhong)顏(yan)色的(de)光(guang)帶(圖2)，這(zhe)是人(ren)們日常(chang)生(sheng)活中的(de)普遍(bian)經驗(yan)。

　　人們不(bu)(bu)那么熟悉的一件事是，太陽(yang)(yang)光(guang)是一種完全非(fei)相(xiang)干光(guang)。體現在(zai)空間(jian)相(xiang)干性方(fang)面(mian)，太陽(yang)(yang)光(guang)不(bu)(bu)能(neng)準直，高度發散，在(zai)時間(jian)相(xiang)干性方(fang)面(mian)，太陽(yang)(yang)光(guang)不(bu)(bu)同顏(yan)色之(zhi)間(jian)沒有(you)任何的相(xiang)位(wei)關(guan)聯和鎖定。因此太陽(yang)(yang)光(guang)只(zhi)能(neng)用(yong)來(lai)產(chan)生能(neng)量，應用(yong)于取暖、熱水器、太陽(yang)(yang)能(neng)電池等方(fang)面(mian)。但是，太陽(yang)(yang)光(guang)用(yong)來(lai)傳遞信息等現代科學技(ji)術的應用(yong)，就(jiu)顯(xian)得力不(bu)(bu)從心(xin)。

　　圖(tu)(tu)1. 太(tai)陽光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)分(fen)布圖(tu)(tu)。包括太(tai)陽自身的(de)黑體輻射光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)圖(tu)(tu)、入射到(dao)地球的(de)太(tai)陽光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)圖(tu)(tu)、由于大氣水(shui)分(fen)及二氧化碳的(de)吸收而到(dao)達海(hai)平(ping)面(mian)的(de)太(tai)陽光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)圖(tu)(tu)。

　圖(tu)2. 太(tai)陽光(guang)通(tong)過玻璃三棱鏡(jing)后，形成紅橙(cheng)黃綠青藍紫七種顏色的連續分布和過渡的彩色光(guang)帶，表明太(tai)陽光(guang)是一種白(bai)光(guang)。

　二、激光

　　激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)是20世紀以(yi)來，繼原子能(neng)(neng)、計算機、半(ban)導(dao)體(ti)(ti)之(zhi)后(hou)，人(ren)類的(de)(de)(de)(de)(de)(de)又一(yi)重大(da)(da)發(fa)(fa)(fa)明(ming)。激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)具(ju)有方向(xiang)性(xing)(xing)好、亮度高、單色性(xing)(xing)好等(deng)特點，其綜合(he)性(xing)(xing)能(neng)(neng)遠超過傳(chuan)(chuan)統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)太陽光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)、白(bai)熾(chi)燈(deng)、日光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)燈(deng)、LED燈(deng)等(deng)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源，是人(ren)類利用(yong)(yong)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)信息和能(neng)(neng)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)革命性(xing)(xing)方式(shi)。自1960年(nian)梅(mei)曼(man)發(fa)(fa)(fa)明(ming)第(di)一(yi)臺(tai)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(紅寶石激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi))以(yi)來，在過去50年(nian)中(zhong)，激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)技(ji)術(shu)獲得(de)了(le)(le)巨大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展，取得(de)了(le)(le)偉大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成就，在人(ren)類社會的(de)(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)(duo)個(ge)領(ling)域發(fa)(fa)(fa)揮著重要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)作用(yong)(yong)。激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展日新(xin)月異，從早期(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣體(ti)(ti)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(氦氖激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi))，高功率二氧化碳激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)，準分子激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)，可調(diao)諧染料激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)，半(ban)導(dao)體(ti)(ti)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)，納秒和皮秒脈沖(chong)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)，到(dao)近期(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)和飛秒脈沖(chong)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)，激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)家族成員越來越多(duo)(duo)，各方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)（光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)質量、模(mo)式(shi)形態(tai)多(duo)(duo)樣性(xing)(xing)、脈沖(chong)寬度、峰值功率、平均功率、空間(jian)相干(gan)性(xing)(xing)、時間(jian)相干(gan)性(xing)(xing)等(deng)）不斷提升。激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)范圍也(ye)是越來越廣闊，已經成為科學研究、國防軍事、照明(ming)、光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)通信、信息傳(chuan)(chuan)感(gan)、存(cun)儲(chu)和顯示、工(gong)業生產、生物醫學、環境(jing)檢測等(deng)方面(mian)不可或缺的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)具(ju)，而且大(da)(da)大(da)(da)地推動著這些應(ying)用(yong)(yong)不斷走向(xiang)新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水平和臺(tai)階。

　　但是(shi)(shi)，現存的(de)(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)技術一(yi)(yi)直有(you)(you)一(yi)(yi)個短板，就是(shi)(shi)只能(neng)(neng)(neng)發出單一(yi)(yi)波(bo)長或(huo)者窄頻帶(dai)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)。如何將激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)頻率(lv)擴展形成(cheng)超(chao)寬帶(dai)、超(chao)連續，涵蓋紫外、可見和紅(hong)外波(bo)段的(de)(de)相干白光(guang)(guang)(guang)(guang)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)，仍(reng)然是(shi)(shi)人(ren)類尚未實現的(de)(de)夢想，是(shi)(shi)個世界(jie)范(fan)圍內的(de)(de)科技難(nan)題。這是(shi)(shi)由于激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)由光(guang)(guang)(guang)(guang)學諧振腔(qiang)、增(zeng)益介質(zhi)和泵浦源(yuan)構成(cheng)。激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)波(bo)長是(shi)(shi)由增(zeng)益物質(zhi)中原(yuan)子、分子或(huo)者離子的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)級(ji)結構決定的(de)(de)，由于自然界(jie)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)晶體材(cai)料(liao)在(zai)增(zeng)益頻率(lv)范(fan)圍和增(zeng)益帶(dai)寬有(you)(you)很大的(de)(de)局限性，激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)不能(neng)(neng)(neng)產生任意(yi)波(bo)長的(de)(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)。

　　1961年發(fa)明的(de)(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)線(xian)(xian)(xian)性頻(pin)(pin)率(lv)(lv)轉(zhuan)換(huan)(huan)技術(shu)（倍頻(pin)(pin)、和(he)頻(pin)(pin)、差頻(pin)(pin)、參量放大(da)(da)等）能將一(yi)個品質優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)某(mou)一(yi)個固定波(bo)(bo)長(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)輸(shu)出，通過非(fei)線(xian)(xian)(xian)性晶(jing)體(ti)材料轉(zhuan)換(huan)(huan)到很(hen)難或根本(ben)不(bu)可(ke)能直(zhi)接得到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)波(bo)(bo)長(chang)(chang)區(qu)間(jian)，因此(ci)，非(fei)線(xian)(xian)(xian)性頻(pin)(pin)率(lv)(lv)轉(zhuan)換(huan)(huan)技術(shu)是(shi)拓寬(kuan)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)輸(shu)出波(bo)(bo)長(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)(yao)手段(duan)，而非(fei)線(xian)(xian)(xian)性晶(jing)體(ti)材料是(shi)該技術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)基礎。非(fei)線(xian)(xian)(xian)性頻(pin)(pin)率(lv)(lv)轉(zhuan)換(huan)(huan)要(yao)(yao)求相(xiang)位(wei)匹(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)配(pei)(pei)，在(zai)相(xiang)位(wei)匹(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)配(pei)(pei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)條件下，非(fei)線(xian)(xian)(xian)性過程可(ke)以(yi)獲得大(da)(da)轉(zhuan)換(huan)(huan)效率(lv)(lv)。雙折射匹(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)配(pei)(pei)和(he)準相(xiang)位(wei)匹(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)配(pei)(pei)是(shi)兩種常(chang)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)位(wei)匹(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)配(pei)(pei)技術(shu)，適用(yong)于不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)系統。但是(shi)，由于目前所有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)線(xian)(xian)(xian)性晶(jing)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)色散(san)效應，非(fei)線(xian)(xian)(xian)性過程中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)位(wei)匹(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)配(pei)(pei)通常(chang)不(bu)能得到自(zi)動滿足，在(zai)雙折射匹(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)配(pei)(pei)和(he)準相(xiang)位(wei)匹(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)配(pei)(pei)技術(shu)下，非(fei)線(xian)(xian)(xian)性晶(jing)體(ti)材料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)轉(zhuan)換(huan)(huan)范圍(wei)及帶寬(kuan)依然(ran)存在(zai)很(hen)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)局限性。事實上(shang)，目前已(yi)有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器系統所產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)遠(yuan)遠(yuan)不(bu)能涵蓋所有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)波(bo)(bo)段(duan)，很(hen)多重要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)波(bo)(bo)長(chang)(chang)處并沒有(you)(you)(you)相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器。另外，激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)帶寬(kuan)也(ye)是(shi)有(you)(you)(you)限的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，鈦(tai)寶石(shi)飛秒激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器也(ye)只能覆蓋300nm的(de)(de)(de)(de)(de)(de)范圍(wei)，且其中(zhong)(zhong)心波(bo)(bo)長(chang)(chang)在(zai)800nm。自(zi)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)明和(he)非(fei)線(xian)(xian)(xian)性光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)誕生(sheng)(sheng)(sheng)50年以(yi)來，沒有(you)(you)(you)任(ren)何(he)方案可(ke)以(yi)產生(sheng)(sheng)(sheng)真正意(yi)義上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)白光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)。

　　當今時代，各(ge)個發達國(guo)(guo)家(jia)都將非線(xian)性光(guang)學(xue)晶體(ti)、器(qi)(qi)件及應(ying)用放在優先發展的(de)位(wei)置，并作(zuo)為一項重(zhong)要戰略(lve)措施列(lie)(lie)入(ru)各(ge)自的(de)高技術發展計劃(hua)中，給予(yu)高度重(zhong)視和(he)支持。就非線(xian)性光(guang)學(xue)晶體(ti)、器(qi)(qi)件及應(ying)用整(zheng)個領域的(de)科技水平來(lai)看，發達國(guo)(guo)家(jia)如(ru)美國(guo)(guo)、英國(guo)(guo)、德國(guo)(guo)、日本等(deng)(deng)居于世界前列(lie)(lie)，從最(zui)初(chu)的(de)原理(li)提出(chu)、新(xin)材料的(de)探索、器(qi)(qi)件的(de)開發、整(zheng)機設備等(deng)(deng)，他們(men)都作(zuo)出(chu)了重(zhong)要的(de)貢獻。作(zuo)為產(chan)業大國(guo)(guo)，在大規(gui)模生(sheng)產(chan)的(de)非線(xian)性光(guang)學(xue)晶體(ti)如(ru)LiNbO3等(deng)(deng)占有壟斷地位(wei)。在器(qi)(qi)件制(zhi)造(zao)方面，由于整(zheng)體(ti)技術力量(liang)強，工業基(ji)礎(chu)好，美、歐等(deng)(deng)發達國(guo)(guo)家(jia)占有決定性的(de)優勢地位(wei)。

　　我國(guo)(guo)在非線性(xing)光學晶(jing)(jing)體(ti)領域占有(you)(you)重(zhong)要(yao)(yao)(yao)的(de)地位，多種非線性(xing)光學晶(jing)(jing)體(ti)的(de)生(sheng)長技(ji)(ji)術(shu)(shu)居國(guo)(guo)際先進水平(ping)，國(guo)(guo)外已有(you)(you)的(de)所(suo)有(you)(you)晶(jing)(jing)體(ti)生(sheng)長方法我國(guo)(guo)都(dou)有(you)(you)，幾乎(hu)所(suo)有(you)(you)重(zhong)要(yao)(yao)(yao)的(de)非線性(xing)光學晶(jing)(jing)體(ti)都(dou)已生(sheng)長出來，一些重(zhong)要(yao)(yao)(yao)晶(jing)(jing)體(ti)滿足了國(guo)(guo)內(nei)重(zhong)大工程需求，一批高技(ji)(ji)術(shu)(shu)晶(jing)(jing)體(ti)已成為(wei)商品。《國(guo)(guo)家(jia)中長期科學和技(ji)(ji)術(shu)(shu)發展規(gui)劃(hua)綱(gang)要(yao)(yao)(yao)（2006-2020年）》中明確將(jiang)“激(ji)(ji)光技(ji)(ji)術(shu)(shu)“列為(wei)八大前沿技(ji)(ji)術(shu)(shu)之一，本項目面向《國(guo)(guo)家(jia)中長期科學和技(ji)(ji)術(shu)(shu)發展規(gui)劃(hua)綱(gang)要(yao)(yao)(yao)（2006-2020年）》中的(de)“激(ji)(ji)光技(ji)(ji)術(shu)(shu)”、“新材料技(ji)(ji)術(shu)(shu)”前沿技(ji)(ji)術(shu)(shu)，“凝聚(ju)態物(wu)質與新效應(ying)”科學前沿問題，因(yin)應(ying)國(guo)(guo)家(jia)科技(ji)(ji)發展的(de)重(zhong)要(yao)(yao)(yao)戰略要(yao)(yao)(yao)求。

　　如(ru)(ru)果(guo)能夠利用(yong)非線性(xing)光(guang)學(xue)晶(jing)體(ti)材料中的(de)各種非線性(xing)光(guang)學(xue)效應(ying)(ying)，成(cheng)功地將(jiang)激(ji)(ji)光(guang)的(de)窗口擴(kuo)大(da)(da)到(dao)紫外、可見、紅外等范圍，而且光(guang)譜連續分布，就如(ru)(ru)圖1所示，就產生了所謂(wei)的(de)白光(guang)激(ji)(ji)光(guang)或(huo)者太(tai)陽(yang)激(ji)(ji)光(guang)。這樣(yang)的(de)一種嶄新的(de)技(ji)術(shu)(shu)無疑(yi)將(jiang)大(da)(da)大(da)(da)地提(ti)升(sheng)激(ji)(ji)光(guang)技(ji)術(shu)(shu)的(de)發展水(shui)(shui)平，大(da)(da)大(da)(da)地擴(kuo)大(da)(da)激(ji)(ji)光(guang)器家族的(de)成(cheng)員(yuan)規模，提(ti)升(sheng)激(ji)(ji)光(guang)技(ji)術(shu)(shu)現有應(ying)(ying)用(yong)的(de)水(shui)(shui)平，并誕(dan)生眾多嶄新應(ying)(ying)用(yong)。因此，這樣(yang)的(de)技(ji)術(shu)(shu)將(jiang)有著巨大(da)(da)的(de)應(ying)(ying)用(yong)價值，其涵蓋的(de)全鏈條領域是個數以(yi)萬(wan)億(yi)計的(de)空(kong)白市場。

　三、白光激光的優點(dian)及應用前景

　　白光(guang)(guang)(guang)(guang)激光(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)(yuan)、短波(bo)激光(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)(yuan)和超連續激光(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)(yuan)相比(bi)于普通的(de)白光(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(如太陽(yang)光(guang)(guang)(guang)(guang)、白熾燈(deng)、白光(guang)(guang)(guang)(guang)LED燈(deng)等(deng)(deng))，具有(you)亮度高(gao)、峰值功(gong)率(lv)強(qiang)、頻率(lv)覆蓋范(fan)圍(wei)廣等(deng)(deng)優點，在(zai)科(ke)學(xue)(xue)研究、國防軍事、照明、通信(xin)技術、信(xin)息技術、工業生產、生物醫學(xue)(xue)、環境檢測等(deng)(deng)領域有(you)廣泛的(de)實(shi)際應用價值，獲(huo)得了強(qiang)烈的(de)關注。

　　白光(guang)(guang)(guang)激(ji)光(guang)(guang)(guang)作為一種嶄(zhan)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)源，具有方向性好、能(neng)量(liang)(liang)(liang)密度(du)高(gao)、超連續的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)譜、大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)帶(dai)寬、靈活多樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)心波長、高(gao)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時間和(he)空間相干性等多種多樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)優(you)點，將(jiang)大地(di)拓展激(ji)光(guang)(guang)(guang)技術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)功能(neng)和(he)應(ying)用(yong)范圍(wei)。白光(guang)(guang)(guang)激(ji)光(guang)(guang)(guang)或者(zhe)太陽激(ji)光(guang)(guang)(guang)是時空完(wan)全相干的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)，不僅激(ji)光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)束(shu)高(gao)度(du)準直，不發散，而且能(neng)夠聚焦到極(ji)小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)區域(yu)；不同顏色(se)之間振幅和(he)相位(wei)完(wan)全鎖(suo)定，通(tong)過(guo)調(diao)控這些振幅和(he)相位(wei)，可以隨心所欲地(di)改變激(ji)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時間脈沖(chong)形狀，產生脈寬極(ji)短（飛秒及亞飛秒）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)脈沖(chong)。這樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)太陽激(ji)光(guang)(guang)(guang)將(jiang)有可能(neng)實現光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)(liang)在(zai)時空上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)聚焦和(he)匯聚雙重效(xiao)應(ying)，在(zai)微小區域(yu)和(he)極(ji)短時間內(nei)上釋(shi)放出(chu)能(neng)量(liang)(liang)(liang)，從(cong)而形成高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)瞬時功率密度(du)。

　　作為一(yi)種(zhong)全新的激光(guang)光(guang)源(yuan)，白(bai)光(guang)激光(guang)的應(ying)用(yong)涵(han)蓋基礎科(ke)學研究、通訊信(xin)息、工(gong)業生(sheng)(sheng)產(chan)、國防(fang)軍(jun)事、生(sheng)(sheng)物醫學和(he)環境檢測等。簡單的介(jie)紹如下：

　　1、物理、化學和材(cai)料科學基(ji)礎(chu)研(yan)究

　　激光(guang)已經(jing)廣泛應(ying)用在基礎科(ke)學(xue)(xue)研究(jiu)(jiu)上(shang)，包括物理、化學(xue)(xue)和(he)(he)材(cai)(cai)料科(ke)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)許多領(ling)域(yu)，都(dou)需(xu)要通過激光(guang)和(he)(he)物質的(de)(de)(de)相(xiang)互作用，來獲得微觀(guan)世界物質的(de)(de)(de)信(xin)息，從而了解原子、分(fen)(fen)子和(he)(he)固(gu)體(ti)、液體(ti)等材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)物質狀(zhuang)態和(he)(he)屬性，從而為達到認識(shi)微觀(guan)世界并予以應(ying)用的(de)(de)(de)目標。不同于現(xian)有(you)的(de)(de)(de)常規的(de)(de)(de)激光(guang)，白光(guang)激光(guang)具有(you)超(chao)連續(xu)、超(chao)寬帶、完(wan)全相(xiang)干(gan)的(de)(de)(de)特(te)性，使得其可以在普通激光(guang)力所不能及的(de)(de)(de)眾多領(ling)域(yu)上(shang)發揮重要的(de)(de)(de)不可替代的(de)(de)(de)作用。這(zhe)方面的(de)(de)(de)應(ying)用聚焦于國內外(wai)眾多的(de)(de)(de)研究(jiu)(jiu)型大學(xue)(xue)和(he)(he)科(ke)研機構，經(jing)濟效(xiao)益(yi)和(he)(he)社會(hui)效(xiao)益(yi)十分(fen)(fen)可觀(guan)。

　　（1）高精度(du)光譜學(xue)：原(yuan)子(zi)(zi)(zi)、小(xiao)分子(zi)(zi)(zi)、生物(wu)大分子(zi)(zi)(zi)、固(gu)體(ti)和(he)液體(ti)材料(liao)等，有豐富(fu)多彩、多元化(hua)的(de)(de)(de)(de)能級，反(fan)映了(le)電子(zi)(zi)(zi)運(yun)動、原(yuan)子(zi)(zi)(zi)振(zhen)動、分子(zi)(zi)(zi)轉(zhuan)動等物(wu)質(zhi)運(yun)動形態，它們的(de)(de)(de)(de)能量(liang)尺度(du)千差萬別，大至幾(ji)個電子(zi)(zi)(zi)伏特，小(xiao)至幾(ji)個毫電子(zi)(zi)(zi)伏特，對應(ying)的(de)(de)(de)(de)激光波(bo)長為紫外(wai)至遠(yuan)紅(hong)外(wai)波(bo)段(duan)。經(jing)常采用(yong)(yong)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)激光光譜學(xue)手(shou)段(duan)和(he)技術（如熒(ying)光光譜、拉(la)曼(man)光譜、光致發光光譜、紅(hong)外(wai)光譜、非線性光譜等）來探(tan)測這些物(wu)質(zhi)運(yun)動的(de)(de)(de)(de)形態。白光激光中心波(bo)長可(ke)處在(zai)紫外(wai)、可(ke)見、近紅(hong)外(wai)和(he)中遠(yuan)紅(hong)外(wai)的(de)(de)(de)(de)不同可(ke)以(yi)(yi)在(zai)多個波(bo)段(duan)，并(bing)各(ge)(ge)(ge)自(zi)覆蓋一(yi)個寬廣的(de)(de)(de)(de)超(chao)連(lian)續的(de)(de)(de)(de)波(bo)段(duan)， 因此，可(ke)以(yi)(yi)利用(yong)(yong)各(ge)(ge)(ge)白光激光來實(shi)現對物(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)微觀物(wu)理和(he)化(hua)學(xue)過(guo)程以(yi)(yi)及材料(liao)物(wu)性的(de)(de)(de)(de)多模態探(tan)測，獲得各(ge)(ge)(ge)加(jia)豐富(fu)多樣的(de)(de)(de)(de)信息，從而對微觀運(yun)動狀(zhuang)態有各(ge)(ge)(ge)加(jia)深入細致的(de)(de)(de)(de)了(le)解和(he)理解。

　　（2）化(hua)(hua)學分子反應(ying)動(dong)(dong)力(li)學：化(hua)(hua)學分子的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)動(dong)(dong)力(li)學過(guo)程的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)間尺度從幾(ji)個(ge)皮秒(miao)(miao)(miao)一(yi)直到幾(ji)個(ge)飛秒(miao)(miao)(miao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)廣闊范(fan)圍。白光(guang)(guang)(guang)激光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻譜(pu)范(fan)圍遠(yuan)超(chao)過(guo)一(yi)般的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈦寶(bao)石飛秒(miao)(miao)(miao)脈(mo)沖激光(guang)(guang)(guang)，這些相(xiang)干(gan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)成(cheng)分經過(guo)相(xiang)干(gan)合成(cheng)技(ji)術可產生(sheng)短(duan)(duan)至一(yi)個(ge)飛秒(miao)(miao)(miao)左右的(de)(de)(de)(de)(de)(de)激光(guang)(guang)(guang)脈(mo)沖，當(dang)然也可以產生(sheng)長至皮秒(miao)(miao)(miao)甚至納秒(miao)(miao)(miao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)激光(guang)(guang)(guang)脈(mo)沖。因此(ci)由白光(guang)(guang)(guang)激光(guang)(guang)(guang)衍生(sheng)而出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)超(chao)短(duan)(duan)脈(mo)沖激光(guang)(guang)(guang)可應(ying)用于(yu)探(tan)測化(hua)(hua)學分子的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)動(dong)(dong)力(li)學精細(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)信息。更為(wei)重要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是，白光(guang)(guang)(guang)激光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)中心波(bo)長可以調節(jie)，意味著超(chao)短(duan)(duan)脈(mo)沖激光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)中心波(bo)長也是可以調節(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。因此(ci)可以針(zhen)對特定化(hua)(hua)學分子的(de)(de)(de)(de)(de)(de)敏感波(bo)段(duan)，選擇合適的(de)(de)(de)(de)(de)(de)超(chao)短(duan)(duan)脈(mo)沖激光(guang)(guang)(guang)，來進行探(tan)測和觀(guan)察。

　　（3）多(duo)(duo)(duo)(duo)(duo)量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)態(tai)調控：原(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)或者(zhe)分子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)通常由許(xu)多(duo)(duo)(duo)(duo)(duo)微觀運動(dong)狀(zhuang)態(tai)，對應(ying)于許(xu)多(duo)(duo)(duo)(duo)(duo)能(neng)級(ji)。電子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)在這些能(neng)級(ji)之(zhi)間(jian)可以通過量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)躍遷(qian)來改變(bian)狀(zhuang)態(tai)。每個量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)躍遷(qian)需(xu)要(yao)某個頻率的(de)(de)激光(guang)(guang)去驅(qu)動(dong)，同(tong)(tong)時(shi)驅(qu)動(dong)多(duo)(duo)(duo)(duo)(duo)個量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)躍遷(qian)需(xu)要(yao)多(duo)(duo)(duo)(duo)(duo)個頻率的(de)(de)激光(guang)(guang)同(tong)(tong)時(shi)去驅(qu)動(dong)。為了(le)不擾亂(luan)量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)躍遷(qian)之(zhi)間(jian)的(de)(de)相(xiang)(xiang)位，實現相(xiang)(xiang)干(gan)的(de)(de)多(duo)(duo)(duo)(duo)(duo)量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)態(tai)調控，要(yao)求多(duo)(duo)(duo)(duo)(duo)路激光(guang)(guang)之(zhi)間(jian)的(de)(de)相(xiang)(xiang)位必(bi)須(xu)鎖定。因此，普通的(de)(de)多(duo)(duo)(duo)(duo)(duo)束不同(tong)(tong)波長的(de)(de)激光(guang)(guang)方案或者(zhe)鈦寶石超短(duan)脈沖激光(guang)(guang)方案無(wu)能(neng)為力(li)。而(er)本項(xiang)目擬研(yan)制的(de)(de)白光(guang)(guang)激光(guang)(guang)可以勝任這個難題(ti)。而(er)且，由于其中心頻率和(he)光(guang)(guang)譜(pu)帶寬都可以調節，有望適用于廣泛的(de)(de)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)、分子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)材料（量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)態(tai)躍遷(qian)途徑的(de)(de)數量(liang)、躍遷(qian)能(neng)級(ji)分布(bu)以及(ji)躍遷(qian)波段）的(de)(de)多(duo)(duo)(duo)(duo)(duo)量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)態(tai)調控。

　　2、生物(wu)醫學應用:

　　和(he)普通激光(guang)一樣(yang)，白光(guang)激光(guang)也可以應(ying)用(yong)于生(sheng)命科學(xue)(xue)的(de)(de)研究(jiu)和(he)生(sheng)物醫(yi)學(xue)(xue)診斷(duan)及治療。比如作為精(jing)密光(guang)譜學(xue)(xue)、超(chao)(chao)快動力(li)學(xue)(xue)探(tan)測、共聚(ju)焦顯(xian)微分析、流式細胞儀等(deng)(deng)技(ji)術(shu)應(ying)用(yong)于蛋白質大分子生(sheng)理功(gong)能的(de)(de)研究(jiu)，利用(yong)光(guang)學(xue)(xue)相干層析技(ji)術(shu)、拉曼(man)光(guang)譜技(ji)術(shu)、非線性光(guang)譜技(ji)術(shu)作為生(sheng)物醫(yi)學(xue)(xue)的(de)(de)疾病(bing)診斷(duan)工(gong)具；也可作為越來(lai)越流行的(de)(de)工(gong)具應(ying)用(yong)于激光(guang)美容(rong)、激光(guang)醫(yi)學(xue)(xue)、光(guang)熱治療等(deng)(deng)。作為超(chao)(chao)連(lian)續(xu)、超(chao)(chao)寬帶、中心(xin)波(bo)長可調的(de)(de)白光(guang)激光(guang)在不少領(ling)域有(you)獨特的(de)(de)優勢。

　　（1）多(duo)模(mo)態生(sheng)物成像(xiang)和(he)分析(xi): 由于人(ren)體(ti)細胞、組織和(he)器(qi)官對光(guang)的(de)響應復雜多(duo)樣(yang)，其(qi)敏感波段也多(duo)種(zhong)多(duo)樣(yang)，因此特別需要波長可(ke)變、超(chao)連續、超(chao)寬帶、高(gao)功率的(de)激光(guang)作(zuo)(zuo)為工具，利(li)用光(guang)學相干層析(xi)技術(shu)、拉曼(man)光(guang)譜技術(shu)、非(fei)線(xian)性(xing)光(guang)譜技術(shu)等探測(ce)手(shou)段，來(lai)與(yu)人(ren)體(ti)疾(ji)病區域的(de)組織和(he)器(qi)官相互作(zuo)(zuo)用，獲得(de)各種(zhong)各樣(yang)的(de)信息(xi)，從而(er)得(de)到多(duo)模(mo)態生(sheng)物成像(xiang)的(de)目的(de)。這(zhe)對疾(ji)病的(de)快速診斷(duan)和(he)分析(xi)將提供便利(li)可(ke)靠的(de)技術(shu)手(shou)段。

　　（2）激光(guang)美(mei)容(rong)：激光(guang)美(mei)容(rong)利用激光(guang)與(yu)人(ren)體臉部等(deng)(deng)表(biao)(biao)皮組織(zhi)(zhi)相互作(zuo)用，通(tong)過(guo)光(guang)熱效應、光(guang)電效應、光(guang)化(hua)學反(fan)應等(deng)(deng)物理和(he)化(hua)學過(guo)程實現對表(biao)(biao)皮冗余和(he)病(bing)變組織(zhi)(zhi)的清理和(he)去除(chu)。由于表(biao)(biao)皮組織(zhi)(zhi)的復雜多樣(yang)性，需(xu)要多種波長(chang)的高功(gong)率(lv)激光(guang)選擇(ze)性或者協同作(zuo)用。因此，白(bai)光(guang)激光(guang)將發揮(hui)傳統激光(guang)所不能做到的功(gong)能和(he)效果。這方面的應用將走進老(lao)(lao)百(bai)(bai)姓的日常(chang)生活(huo)，使得(de)白(bai)光(guang)激光(guang)這一新技術更多地(di)位(wei)老(lao)(lao)百(bai)(bai)姓所了解、理解和(he)認(ren)同。具有重要的經濟(ji)和(he)社會效益(yi)。

　　3、大(da)氣和(he)環境監測應用:

　　隨著中國許多區(qu)(qu)域(yu)（如(ru)華(hua)(hua)北地區(qu)(qu)）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)(da)氣、水、土壤等(deng)環(huan)(huan)(huan)境(jing)要素日益(yi)受到污(wu)染而(er)(er)不(bu)斷(duan)退化，給廣大(da)(da)(da)(da)人(ren)民群(qun)眾的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生活和(he)(he)生產帶來(lai)了巨大(da)(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)負面(mian)影(ying)響，比(bi)如(ru)，華(hua)(hua)北和(he)(he)江(jiang)淮廣大(da)(da)(da)(da)地區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)霧(wu)霾逐漸成(cheng)為常態化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)事物(wu)(wu)，環(huan)(huan)(huan)保的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題(ti)日益(yi)突出(chu)，理念日益(yi)深入人(ren)心。國家和(he)(he)社會對環(huan)(huan)(huan)保的(de)(de)(de)(de)(de)(de)投入越來(lai)越多，因此日益(yi)需(xu)要越來(lai)越強(qiang)大(da)(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)(huan)境(jing)檢(jian)測(ce)技術和(he)(he)手段。激(ji)光(guang)(guang)技術作為光(guang)(guang)譜分(fen)(fen)(fen)析的(de)(de)(de)(de)(de)(de)核心組(zu)成(cheng)部分(fen)(fen)(fen)，已(yi)經(jing)在(zai)大(da)(da)(da)(da)氣遙感和(he)(he)環(huan)(huan)(huan)境(jing)監(jian)測(ce)等(deng)方面(mian)發揮著越來(lai)越重要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用，已(yi)經(jing)有激(ji)光(guang)(guang)雷(lei)(lei)達等(deng)產品提供給環(huan)(huan)(huan)保部門。激(ji)光(guang)(guang)應(ying)用于環(huan)(huan)(huan)境(jing)檢(jian)測(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)本科(ke)學(xue)原理是激(ji)光(guang)(guang)束和(he)(he)大(da)(da)(da)(da)氣相互作用，激(ji)光(guang)(guang)將和(he)(he)大(da)(da)(da)(da)氣中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)種物(wu)(wu)質(zhi)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)（O2,N2,H2O、NO2, H2S, SO2, CO, CO2等(deng)）發生復雜(za)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理和(he)(he)化學(xue)作用，產生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)彈(dan)性(xing)(xing)（瑞利散(san)射(she)）和(he)(he)非(fei)彈(dan)性(xing)(xing)散(san)射(she)（熒光(guang)(guang)、拉曼(man)、布里(li)淵散(san)射(she)）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)信號光(guang)(guang)將攜帶這些物(wu)(wu)質(zhi)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)部量(liang)子(zi)態和(he)(he)化學(xue)結構信息，通過(guo)收(shou)集這些光(guang)(guang)學(xue)信息，可獲得(de)它們的(de)(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)分(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)布和(he)(he)豐(feng)(feng)都(dou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)信息，幫助環(huan)(huan)(huan)保部門掌握深入而(er)(er)詳細(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)(da)氣成(cheng)分(fen)(fen)(fen)信息，給出(chu)相應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)對策。普通的(de)(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)雷(lei)(lei)達使用單(dan)色激(ji)光(guang)(guang)作為探(tan)測(ce)源，只(zhi)能(neng)和(he)(he)特定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)(da)氣分(fen)(fen)(fen)子(zi)發生強(qiang)烈的(de)(de)(de)(de)(de)(de)散(san)射(she)作用，而(er)(er)超(chao)連續、超(chao)寬帶、高峰(feng)值功率的(de)(de)(de)(de)(de)(de)白光(guang)(guang)激(ji)光(guang)(guang)將可以同時和(he)(he)多種大(da)(da)(da)(da)氣分(fen)(fen)(fen)子(zi)相互作用，一次(ci)性(xing)(xing)產生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)散(san)射(she)信息豐(feng)(feng)富，因此將能(neng)夠大(da)(da)(da)(da)大(da)(da)(da)(da)地提升激(ji)光(guang)(guang)雷(lei)(lei)達監(jian)測(ce)大(da)(da)(da)(da)氣質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)功能(neng)。

　　4、工業應用：

　　激光(guang)(guang)已經廣泛應用(yong)于激光(guang)(guang)加(jia)工（切(qie)割(ge)、焊接、制造和3D打(da)印、打(da)標(biao)）、信(xin)息技(ji)術（激光(guang)(guang)防(fang)偽、全息信(xin)息存儲、激光(guang)(guang)彩色顯示、激光(guang)(guang)電視、激光(guang)(guang)投影儀(yi)）、傳感和檢(jian)測(ce)、通(tong)(tong)訊（光(guang)(guang)纖通(tong)(tong)訊、自(zi)由空間(jian)光(guang)(guang)通(tong)(tong)訊、可見(jian)光(guang)(guang)通(tong)(tong)訊）等。 

　　（1）彩(cai)(cai)色(se)全息(xi)(xi)：激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)全息(xi)(xi)術是(shi)一(yi)種應(ying)(ying)用(yong)十分廣泛的(de)(de)紀錄和(he)再(zai)現物體(ti)形(xing)貌信(xin)息(xi)(xi)的(de)(de)技術，其原理是(shi)利(li)用(yong)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)干涉效應(ying)(ying)（參考(kao)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)和(he)物體(ti)反(fan)射激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)干涉），原則(ze)上可(ke)紀錄物體(ti)的(de)(de)所有(you)信(xin)息(xi)(xi)（視覺明暗信(xin)息(xi)(xi)（即(ji)反(fan)射振幅(fu)信(xin)息(xi)(xi)）和(he)相(xiang)位信(xin)息(xi)(xi)）。典型的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)是(shi)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)防偽和(he)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)掃描儀（超聲(sheng)使(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)條(tiao)形(xing)碼），普通的(de)(de)全息(xi)(xi)片(pian)使(shi)(shi)用(yong)單色(se)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)產生(sheng)全息(xi)(xi)條(tiao)紋，如果(guo)能夠使(shi)(shi)用(yong)彩(cai)(cai)色(se)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)或者白光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)產生(sheng)全息(xi)(xi)干涉條(tiao)紋，原則(ze)上不僅能夠反(fan)映出物體(ti)的(de)(de)輪廓信(xin)息(xi)(xi)，而(er)(er)且能夠反(fan)映色(se)彩(cai)(cai)信(xin)息(xi)(xi)。這是(shi)一(yi)種物體(ti)全方位信(xin)息(xi)(xi)紀錄和(he)再(zai)現的(de)(de)技術。該技術不僅大(da)大(da)提高(gao)了全息(xi)(xi)片(pian)所蘊含的(de)(de)信(xin)息(xi)(xi)量，提高(gao)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)防偽的(de)(de)可(ke)靠(kao)性，增加信(xin)息(xi)(xi)被破解(jie)的(de)(de)難度(du)，而(er)(er)且能真實地再(zai)現物體(ti)的(de)(de)三維信(xin)息(xi)(xi)及彩(cai)(cai)色(se)信(xin)息(xi)(xi)。

　　（2）3D顯(xian)示和虛(xu)擬(ni)現(xian)(xian)(xian)(xian)實(shi)技(ji)術(shu)(shu)：利用(yong)白光激(ji)光可(ke)實(shi)現(xian)(xian)(xian)(xian)彩(cai)色(se)(se)(se)(se)(se)全(quan)息，實(shi)現(xian)(xian)(xian)(xian)物體(ti)3D信(xin)息的(de)(de)記(ji)(ji)錄(lu)和再現(xian)(xian)(xian)(xian)。因(yin)此，有(you)望應(ying)用(yong)于當今社會廣泛關(guan)注卻因(yin)為技(ji)術(shu)(shu)困難而遲(chi)遲(chi)沒有(you)進展的(de)(de)3D顯(xian)示和虛(xu)擬(ni)現(xian)(xian)(xian)(xian)實(shi)技(ji)術(shu)(shu)。實(shi)際操作(zuo)上(shang)，可(ke)參考電(dian)影工(gong)業的(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)，將(jiang)運動物體(ti)的(de)(de)圖像和信(xin)息記(ji)(ji)錄(lu)在(zai)膠卷上(shang)，按照每(mei)秒鐘(zhong)16幀額速(su)度記(ji)(ji)錄(lu)，并按照相(xiang)同的(de)(de)速(su)度播放，就可(ke)以簡單地實(shi)現(xian)(xian)(xian)(xian)拍(pai)電(dian)影和放電(dian)影兩(liang)個過程。彩(cai)色(se)(se)(se)(se)(se)全(quan)息3D顯(xian)示也是一樣(yang)的(de)(de)道理，只不過物體(ti)的(de)(de)3D圖像(彩(cai)色(se)(se)(se)(se)(se)及輪廓(kuo)信(xin)息)存儲在(zai)彩(cai)色(se)(se)(se)(se)(se)全(quan)息片(pian)上(shang)，每(mei)秒16幀，然后利用(yong)白光激(ji)光照明彩(cai)色(se)(se)(se)(se)(se)全(quan)息片(pian)，每(mei)秒16幀，就可(ke)以播放出具(ju)有(you)完全(quan)真實(shi)的(de)(de)3D彩(cai)色(se)(se)(se)(se)(se)效果的(de)(de)圖像來(lai)。將(jiang)這樣(yang)的(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)與(yu)虛(xu)擬(ni)現(xian)(xian)(xian)(xian)實(shi)技(ji)術(shu)(shu)及增強虛(xu)擬(ni)現(xian)(xian)(xian)(xian)實(shi)技(ji)術(shu)(shu)結合，有(you)望真實(shi)彩(cai)色(se)(se)(se)(se)(se)的(de)(de)3D虛(xu)擬(ni)現(xian)(xian)(xian)(xian)實(shi)技(ji)術(shu)(shu)。

　　5、國防和(he)軍事應(ying)用：

　　激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)既是(shi)信息的(de)(de)(de)載(zai)體，也是(shi)能(neng)量的(de)(de)(de)載(zai)體。兩方(fang)面的(de)(de)(de)特性都可(ke)以在國防和(he)軍事(shi)領域(yu)找到眾多的(de)(de)(de)應用。作為能(neng)量的(de)(de)(de)載(zai)體，激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)可(ke)以應用于(yu)制造主(zhu)動式(shi)紅(hong)外成像和(he)夜(ye)視(shi)儀，也可(ke)以作為高(gao)定向能(neng)量的(de)(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)武器應用于(yu)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)對抗。另(ling)外還可(ke)以利用光(guang)(guang)(guang)(guang)電效應的(de)(de)(de)原(yuan)理，采用中小能(neng)量的(de)(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)對敵(di)方(fang)的(de)(de)(de)衛星、導彈、飛機(ji)等(deng)飛行物的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)(xue)敏感部件(jian)產(chan)(chan)生激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)損(sun)傷和(he)破壞(huai)，從而實現摧(cui)毀敵(di)方(fang)軍事(shi)目標的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。在這方(fang)面，超連續、超寬帶、高(gao)功率(lv)的(de)(de)(de)白光(guang)(guang)(guang)(guang)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)有獨特的(de)(de)(de)優(you)勢，因為其光(guang)(guang)(guang)(guang)電效應的(de)(de)(de)頻率(lv)窗口巨大(da)，很容易對多種光(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)(xue)敏感器件(jian)（通常一(yi)種光(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)(xue)器件(jian)有一(yi)個敏感波長(chang)）進行物理和(he)化學(xue)(xue)(xue)反(fan)應。另(ling)外，白光(guang)(guang)(guang)(guang)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)峰值功率(lv)巨大(da)，當(dang)和(he)光(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)(xue)敏感器件(jian)發(fa)生共(gong)振(zhen)相互作用時，將產(chan)(chan)生巨大(da)的(de)(de)(de)破壞(huai)效果。這個技術(shu)尤其適用于(yu)對敵(di)方(fang)衛星進行干擾和(he)破壞(huai)。

　　作(zuo)(zuo)為(wei)信(xin)息(xi)的(de)(de)載體，激光(guang)(guang)可(ke)應用于自由空(kong)間(jian)的(de)(de)通(tong)訊(xun)，特別(bie)適用于光(guang)(guang)纖通(tong)信(xin)所(suo)不能(neng)觸及的(de)(de)區域，如(ru)太(tai)空(kong)和海洋內(nei)部(bu)。由于白光(guang)(guang)激光(guang)(guang)擁有寬廣的(de)(de)波段，作(zuo)(zuo)為(wei)通(tong)訊(xun)工(gong)具其蘊含的(de)(de)信(xin)息(xi)量可(ke)遠大于普通(tong)的(de)(de)單(dan)色激光(guang)(guang)，所(suo)以，特別(bie)適用于海洋內(nei)部(bu)潛艇(ting)之間(jian)的(de)(de)自由空(kong)間(jian)激光(guang)(guang)通(tong)訊(xun)。

　　四、白光(guang)激光(guang)的(de)發明

　李志(zhi)遠教授帶領“晶(jing)(jing)(jing)(jing)之彩”科(ke)研(yan)(yan)團隊，發(fa)明了一(yi)條原(yuan)(yuan)創性的(de)科(ke)學思路和(he)技術方案。利(li)用中(zhong)紅外(wai)的(de)寬(kuan)帶飛秒脈沖激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)泵浦單(dan)塊(kuai)啁啾結構鈮酸鋰非線性超(chao)(chao)(chao)(chao)晶(jing)(jing)(jing)(jing)格光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)子晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)(ti)---白光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)(ti)（如圖(tu)3所示(shi)），可(ke)以產(chan)生高性能的(de)白光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)。白光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)(ti)材料具有多個超(chao)(chao)(chao)(chao)寬(kuan)帶倒格矢分布的(de)特點，可(ke)實現多波(bo)段(duan)超(chao)(chao)(chao)(chao)寬(kuan)帶準(zhun)相(xiang)位匹配的(de)問(wen)題。利(li)用單(dan)塊(kuai)準(zhun)相(xiang)位匹配非線性晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)(ti)和(he)中(zhong)紅外(wai)超(chao)(chao)(chao)(chao)寬(kuan)帶飛秒脈沖激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)相(xiang)互作用，在(zai)(zai)單(dan)塊(kuai)晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)實現了二到八次諧(xie)波(bo)的(de)同時(shi)產(chan)生，進而產(chan)生超(chao)(chao)(chao)(chao)連續的(de)相(xiang)干白光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)。其(qi)波(bo)長涵(han)蓋(gai)紫外(wai)、可(ke)見(jian)和(he)近紅外(wai)波(bo)段(duan)，能量轉換效率(lv)(lv)超(chao)(chao)(chao)(chao)過(guo)18%。該白光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)(ti)，它的(de)出現改變了以往只能轉換單(dan)一(yi)頻率(lv)(lv)或(huo)者有限幾(ji)個頻率(lv)(lv)的(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)(ti)限制，同時(shi)針(zhen)對多個領域大大地拓(tuo)展了激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)應(ying)用范圍，是具有革命性意義的(de)新材料，白光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)發(fa)明，填補了非線性光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)學和(he)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)技術的(de)空白。白光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)發(fa)明及研(yan)(yan)究成果發(fa)表在(zai)(zai)國際光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)學和(he)物(wu)理學權威(wei)期(qi)刊上(shang)，并申請(qing)了中(zhong)國國家發(fa)明專利(li)。由(you)于顯(xian)著(zhu)的(de)原(yuan)(yuan)創性而入選年度“中(zhong)國光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)學重要(yao)成果”。

?

（來(lai)源：網絡，版權歸(gui)原作者）