2016年十大激光技术进展盘点

2016-12-24 09:28

激光技术作为一门年轻的学科，为人类的科技、生产和生活带来了重大的变革。不论是在加工、科研、生物、前沿技术等领域，都具有非常大的应用空间，因而持续受到国内外企业及科研机构重视，技术发展日新月异。2016年以来，激光技术同样取得了一系列重大突破，下面OFweek激光网编辑就来盘点年度十大激光技术进展。（排名不计先后）

实验首次观察到光子冲击加热纳米粒子现象

瑞士苏黎世联邦理工大学的卢卡斯·诺沃提尼为领导研究团队，首次测量到了光子与微观粒子碰撞时的微小＂冲击＂的变暖效应。

研究团队利用激光把半径约为50nm的二氧化硅纳米粒子限制在光阱中，光阱的环境是一个超真空室。研究人员使用一种称为反馈冷却过程，其中捕获粒子的位置受到监控，且陷阱的频率相应地进行调制，抽离粒子运动的能量并降低粒子的温度到微开尔文水平。在气压大于10e9的环境中，粒子的温度的最低温度是由压力决定的。10e9之下，不论压力是多少，最低温度不随压力变化。这意味着，在非常低的压力下，占主导地位的限制冷却的原因是陷阱中的电磁噪声。

接下来，研究小组在非常低的压力下关闭了反馈冷却过程，允许被困的光子自由地加热它的粒子。振荡粒子的能量状态之间的差距是大于每个单独的光子碰撞反冲能量量级，所以最简单的光子散射的能量没有影响弹性粒子。然而有时候，光子会把纳米粒子激发到一个更高的振荡状态，逐渐升温。这种变暖的过程是随机的，但，通过重复多次，平均他们的结果，研究人员成功地产生光滑的变暖曲线显示，当被困在一个更高功率的激光中时，粒子加热速度更快。