OFweek激光網(wǎng)訊：自從第一束激光誕生以來(lái)，激光技術(shù)就持續不斷的發(fā)展。在國防、科技、工業(yè)、農業(yè)、醫學(xué)、教育等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的運用。近日，隨著(zhù)“墨子”號和“天宮二號”相繼進(jìn)入太空，科研領(lǐng)域迎來(lái)一波小高潮。無(wú)論是“墨子”的激光通信實(shí)驗還是“天宮二號”的冷原子鐘，在這些高端科學(xué)實(shí)驗中，我們都能看到激光的影子，激光技術(shù)在科研領(lǐng)域的地位日益凸顯。
　　墨子號：空間高速相干激光通信試驗
　　“墨子號”是世界上首顆量子科學(xué)實(shí)驗衛星，經(jīng)過(guò)了十三年的準備，主要進(jìn)行空間和地面的量子通訊試驗，由潘建偉院士主導。同時(shí)，中科院上海光機所研制的空間高速相干激光通信載荷搭載量子衛星發(fā)射升空，開(kāi)展衛星與新疆、北京地面站之間的高速相干激光通信技術(shù)驗證。

　　空間高速相干激光通信既是在量子衛星飛行的過(guò)程中，向地面精準的傳輸兩個(gè)糾纏的量子，需要衛星與地面站高精度跟瞄�？茖W(xué)家將這種點(diǎn)對點(diǎn)的跟瞄比喻為“針尖對麥芒”，飛行的量子衛星攜帶的兩個(gè)激光器分別瞄準兩個(gè)地面站，激光在這里就是那根點(diǎn)和點(diǎn)之間的連線(xiàn)。這也是我國首次開(kāi)展空間高速相干激光通信試驗，標志著(zhù)我國初步具備研制星間相干激光通信載荷的能力。
　　天宮二號：冷原子鐘
　　空間冷原子鐘主要包括物理單元、微波單元、光學(xué)單元和控制單元四大組成部分，每個(gè)單元都有非常高的技術(shù)指標，其工作原理是利用激光冷卻和俘獲技術(shù)獲得接近絕對零度（μK量級）的超冷原子團，然后采用移動(dòng)光學(xué)黏團技術(shù)將其沿軸向拋射。

    在微重力環(huán)境下，原子團可以做超慢速均速直線(xiàn)運動(dòng)。處于純量子基態(tài)上的原子經(jīng)過(guò)環(huán)形微波腔，與分離微波場(chǎng)兩次相互作用后產(chǎn)生量子疊加態(tài)，經(jīng)由原子雙能級探測器測出處于兩種量子態(tài)上的原子數比例，獲得原子躍遷幾率，改變微波頻率即可獲得原子鐘的譜線(xiàn)Ramsey條紋。預計微重力環(huán)境下所獲得的Ramsey中心譜線(xiàn)線(xiàn)寬可達0.1 Hz，比地面冷原子噴泉鐘譜線(xiàn)窄一個(gè)數量級，利用該譜線(xiàn)反饋到本地振蕩器即可獲得高精度的時(shí)間頻率標準信號。激光冷卻原子技術(shù)與空間微重力環(huán)境相結合，有望在空間軌道上獲得比地面上的線(xiàn)寬要窄一個(gè)數量級的原子鐘譜線(xiàn)，從而進(jìn)一步提高原子鐘精度，這將是原子鐘發(fā)展史上又一個(gè)重大突破。
　　顯然，激光的特殊性質(zhì)以及激光技術(shù)所創(chuàng )造出的特殊環(huán)境，都能為科研工作很好服務(wù)。隨著(zhù)我國科研領(lǐng)域的大力度投入，科技創(chuàng )新能力持續提升，戰略高新技術(shù)不斷突破。未來(lái)，激光技術(shù)也將進(jìn)一步發(fā)展，與多個(gè)學(xué)科有效結合，推動(dòng)國家重大科技項目發(fā)展。