小到细胞分子机构，大到模拟星球形成，激光技术正在逐渐影响并改变着我们的生活和认知。进入2015年激光技术在各领域势必也将大展拳脚，接下来OFweek激光网编辑为你整理1月激光领域的最新进展情况：

　　1、首次捕捉到激光在空气中飞行画面

　　利用能探测到单光子的超高速摄像机，科学家首次捕捉到了激光在空气中飞行的画面。在10分钟内，研究者记录了光子与空气碰撞时产生的200万次激光脉冲。

　　主要研究者、苏格兰赫瑞瓦特大学的GenevieveGariepy说：“这是我们第一次看到光经过身边时的情形。”在通常情况下，科学家只能通过物体上的反射来看到光。想看到激光器发出的激光则更加棘手，因为光子是在聚焦光束中运动，而且方向都相同。

　　这种迷你型数码摄像机能以1024像素的分辨率进行记录，是进行激光研究的同类产品中第一种可以轻松携带的。

　　该摄像机具有一个32×32的探测器网格，能记录光子到达的时间和速率——每秒200亿帧。根据发表在《新科学家》（NewScientist）杂志上的报告，摄像机可以从侧面对射向一系列镜面的激光束进行拍摄。

　　Gariepy教授称，略有点模糊的激光图像正说明了摄像机在捕捉激光飞行路径时的超高精确性。“激光脉冲具有某种形状，”她说，“这并不只是一个穿过空气的矩形。”

　　科学家希望能够更加精确地记录光子运动，从而为开发快速角检测的工具提供帮助。目前要获得一张角检测的图像可能需要一个小时，而新技术将可以在几分钟内完成。

　　2、美研发红外激光通讯系统

　　目前，美国俄亥俄州莱特-帕特森空军基地的空军研究实验室正与阿肯色州费耶特维尔的空间光子学(SpacePhotonics)公司合作，研发一种名为“自由空间光学通讯”的红外激光系统。这种激光通讯携带的信息量超过Wi-Fi等其他无线信号并且安全性更高。

　　红外激光通讯之所以具有较高的安全性要归功于这种激光的特性。红外激光束很窄，敌方无法窃听，除非他们正处在传输线路上。这与无线电波形成鲜明对比，后者会在传输点附近产生“波瓣”，让黑客窃听成为一种可能。如果一个人设法进入激光束的传输线路，而后试图进行“搭线窃听”，激光束将中断，这种中断会立即提醒发送者可能有人在线路上试图进行窃听。由于激光系统以“瞄准线”方式工作，发送者可以确定是否有人试图截取信息，而后重新进行发射。

　　空间光子学公司首席工程师特里-蒂德维尔表示：“它的安全性是与生俱来的。”最近，这家公司签署一项协议，负责将他们研发的技术商业化，而后出售给国防部。除了具有较高的安全性外，激光通讯还可以将大量信息塞入很窄的光束。Wi-Fi每秒的信息传输量可达到数兆位，相比之下，红外激光束携带的数据量可达到Wi-Fi的数千倍。

　　除了空间光子学公司外，其他一些公司也在为军方研发激光通讯系统，其中包括ITTExelis公司。ITTExelis公司先进系统和革新部门负责人加里-塔兰蒂诺表示，他们拿下一项价值700万美元的合约，为海军研发一种船对岸通讯系统。他说：“我们正在设计这种激光通讯系统，希望能够在自动操作和天电干扰修正方面实现最优化。”截至2013年末，ITTExelis的激光通讯系统有望浮出水面，如果只建造一座通讯站，通讯距离大约可达到12英里(约合19公里)。

　　3、激光驱动实验再现超级地球内部极端环境

　　美国和德国科学家最近合作进行了新的激光驱动冲击压力实验，在实验室再现太阳系外超级地球和巨行星深内部的极端环境，以及类地行星诞生时的混乱环境，利用超快光学测量技术揭示了构成行星的重要物质性质，这些物质决定了行星的形成和演化过程。相关论文发表在1月23日的《科学》杂志上。

　　石英（SiO2）是组成岩石的重要成分，在极端压力和温度条件下，石英不寻常的性质关系到行星的形成和内部演化。据物理学家组织网1月22日报道，德国拜罗伊特大学研究人员通过高压晶体生长技术合成了一些毫米大小的、透明的超石英多晶体和单晶体。超石英是一种高密度石英，通常只在陨石坑附近才有少量。

　　利用这些晶体，美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）物理学家马里厄斯·米洛特和加州大学伯克利分校科学家首次进行了激光驱动冲击压力实验，检测了500Gpa（500万大气压）压力下石英的融化温度。对超级地球行星（5倍地球质量）、天王星和海王星而言，这相当于地核—地幔边界的压力。

　　“在行星深内部，极端的密度、压力和温度强烈改变了构成成分的性质。”米洛特说，“固体在融化前能承受多高的温度，压力是关键，决定了一颗行星的内部结构和演化，现在我们能在实验室里直接检测这些。”

　　结合以前对其他氧化物和铁的融化检测，新数据显示在300GPa到500GPa压力下，地幔硅酸盐和地核金属的熔化温度差不多，这表明大型岩石天体深处，可能普遍存在长期活动的岩浆海洋，而这种液态岩浆层会形成行星磁场。“此外，我们的研究表明在海王星、天王星、土星和木星的核心，石英可能是固态的。这为将来改良这些行星的结构与演化模型设置了新的限制条件。”米洛特说。