肖坤：从光子到大能量——激光的产生与放大

未来教育学院

11月5日晚，北京师范大学未来教育学院跨学科·湖畔博士沙龙第四期在励教楼A101外湖畔平台顺利举行。特邀肖坤博士以“从光子到大能量——激光的产生与放大”为题，结合其在此领域的多年研究，为大家带来一场精彩演讲，并与师生听众进行了学术上的交流讨论。活动由心理学专业的朱佳佳博士主持，未来教育学院副院长孙波，学院相关教学科研人员，以及50余名学生参加。

首先，肖坤博士从激光的产生原理、放大过程和发展趋势三方面展开演讲。她介绍道，每个激光器都由谐振腔、泵浦和增益介质三要素构成，增益介质接受泵浦源提供的能量，发生粒子数反转，受激辐射光在谐振腔中振荡并获得增益放大，最终实现激光输出；调Q技术与锁模技术是实现短脉冲激光输出的技术途径，然而受限于激光高峰值功率带来的自聚焦及元件损伤，短脉冲激光能量的进一步发展遭遇巨大瓶颈；啁啾脉冲放大技术（Chirped Pulse Amplification）有效解决了这一困境，促进了激光峰值功率的飞跃，自此全世界的实验室开始了超快超强激光研究，开疆拓土，高歌猛进。肖坤博士指出，激光新产品的问世，以及一些专业公司的创立，为许多激光的应用研究提供了重要支持。

接着，肖坤博士用大量数据和详实案例，介绍了激光技术的应用场景。她表示，二十世纪激光器与原子能、计算机及半导体被称为世界新四大发明，其在工业加工、美容、医疗、国防等领域都拥有巨大的应用价值；激光技术已经成为国家顶尖技术的重要标志，在现代科技和生活的方方面面起着举足轻重的作用。

在互动环节，孙波副院长受影片《珊瑚岛上的死光》启发，向肖坤博士提问：当前技术能否生产瞬间提供巨大能量的激光武器，若可以实现，又该如何防御？光纤传感技术如何运用于桥梁震动监测？肖坤博士解释道，对于激光武器能否生产，答案是肯定的；近年来的激光防御研究着重于激光防护系统和拦截系统，以及研发新型抗打击材料及膜层，提高材料的抗损伤阈值。光纤传感技术应用于桥梁监测，其原理是，利用光纤上的敏感元件将待测信号叠加到光纤内传输的载波光波上，当敏感元件收到应变或温度变化等扰动时，光信号的波长、强度、相位、频率等参数会进行调制，并通过光纤传输到监测器端，再转换成电信号再进行处理。

生物学专业的张鹤千博士关注激光美白和祛斑的应用，肖坤博士回应说，其原理是将特定波长的激光光束透过表皮和真皮层，破坏色素细胞和色素颗粒，由此产生的碎片经由体内巨噬细胞吸收，从而达到美化容貌的效果。肖坤博士补充说，对于高精尖的眼科、牙科、骨科手术等，利用激光能够使手术创面小，且流血的概率降低，这些优势使得激光医疗发展成为了一个产业。

来自19级物理专业的严晟菲同学对“虚拟3D立体影像”好奇。肖坤博士解释道，这种虚拟的三维影像实际是通过提前录制好动态视频，利用空气和在舞台上下方放置多面镜子进行反射投影，将光信号从不同方向集中到舞台上某个位置，从而呈现出一种立体影像。

活动的最后，朱佳佳博士对各位老师和同学的光临表示了感谢，并欢迎大家继续关注和参与下一期沙龙活动。