摘要:本文回顾了激光技术国家重点实验室30多年来的建设和发展历程，介绍了实验室在基础科学研究、人才培养和学术交流等方面所取得的显著成就与重要贡献。
        关键词：激光技术 CO2激光器 国家重点实验室
        The constructed and developing process of State Key Laboratory of Laser Technology (HUST)
        Xu Desheng
        （Institute of Laser Technology and Engineering, HUST,Wuhan,430074）
        Abstract: This paper recorded the build and development process of more than 30 years of State Key Laboratory of Laser Technology         (Huazhong University of Science and Technology, HUST), and introduced the great achievement and major contribution of more than 30s of the laboratory on the foundation science research, talented person educate and academic exchanges these years.
        Key words：laser technology CO2laser State Key Laboratory
        一、概况
        激光是二十世纪的重大科技发明，它对人类社会生活产生了广泛而深刻的影响。在1960年世界上第一台激光器在美国问世之后，中国科学院长春光机所在1961年就独立自主地研制出了我国第一台激光器，从此揭开了我国研究开发激光技术的历史新篇章。在中央领导和老一辈科学家的关怀和支持下，我国的激光科技队伍得到了迅速成长和壮大。激光技术国家重点实验室就是其中的一个典型缩影。
        激光技术国家重点实验室属于应用基础研究类实验室，依托在华中科技大学，于1986年通过国家立项论证并开始建设，1989年通过国家验收并获准对外开放。实验室的主要研究方向是高功率激光及激光与物质相互作用，先后于1992年、1997年和2002年三次接受国家评估，结果均为良好类实验室。经过30多年建设与发展历程后的激光技术国家重点实验室，拥有物理电子学硕士点、博士点、博士后流动站、物理电子学国家重点学科；拥有一批先进的各类激光器件及相关测试设备685台（套），其中10万元以上的大型仪器设备20台（套）；拥有激光物理、气体激光、固体激光、激光与物质相互作用、全光通信有源及无源器件等几个大的科研团队。实验室现有固定人员30人，其中研究人员28人。研究人员中有教授14人，副教授12人，其中博士18人。程祖海教授现任实验室主任，干福熹院士现任实验室学术委员会主任。
        二、实验室的建设
        激光技术国家重点实验室是在华中理工大学激光研究所的基础上建立的。1971年12月21日，著名教育家朱九思院长利用学校光、机、电等多学科的综合优势，果断决策，在华中工学院创办激光科研组。随后，华中工学院于1972年创办了激光教研室，于1978年成立了激光研究所，设有激光物理室、气体激光室、固体激光室、光学信息处理及存储室、镀膜室、光谱室，主要研究领域为工业用激光器，激光材料加工、激光医学等，着重发展高功率CO2激光器和Nd:YAG激光器。在李再光、丘军林等老一辈教授的领导下，激光研究所开展了横流连续CO2激光器的放电理论及稳定性、气体放电等离子体化学反应过程、CO2催化再生、无氦运行理论、空心阴极放电理论及动力学、新型光学谐振腔等理论和实验研究。时至1986年，他们已成功地研制出了1KW、2KW、5KW横流连续CO2激光器，500W纵向快速流动CO2激光器，单脉冲能量10焦耳的脉冲YAG激光器，100W连续YAG激光器；并在激光材料加工方面，完成集成电路封盖激光焊接、自动对准光刻、游丝激光焊接、航空仪表激光焊接、针织舌针焊销等工艺及设备研究，大部分成果达到当时的国内先进水平，填补了国内空白，其中“气动窗口”获得世界青年发明家金质奖章，2项成果获得国家级奖励，13项成果获得部委、省市奖励。
        遵照邓小平同志“科学技术是第一生产力”的指导思想，国家计委、国家科委、财政部及各有关部门于1984年组织实施了国家重点实验室建设计划。1986年4月26日，华中理工大学激光研究所以其显著成绩和重要贡献，通过了以干福熹院士为组长的同行专家论证，“激光技术国家重点实验室建设规划项目”获得国家批准立项。
        1986年至1989年期间，国家计委累计拨款475万元、华中理工大学自筹300万元进行实验室建设，主要用于进口先进仪器设备，同时适当配套国内设备。建设期间，激光技术国家重点实验室在进行订购、安装、运行、配套科研设备等基本建设的同时，积极围绕主要研究方向承担科研任务，其中国家“七五”攻关10项，自然科学基金8项，“863”计划1项；开展了强激光大气传输与破坏、激光水下传输与探测、准分子激光器、激光沉积高温超导薄膜、激光推力、激光圆偏振镜等方面的研究。通过对CO2激光物理模型、激光风机和激光输出窗口等基础和技术问题进行研究，使连续CO2激光器的性能有了很大提高，重型柴油机抗空蚀的激光处理、多联齿轮和罐头盒的焊接等研究已接近工业应用水平。1988年，实验室成功研制的“针板式10KW横流CO2激光器”标志着我国在研究高功率激光器方面跨入世界先进行列。1989年10月28日，激光技术国家重点实验室通过了以刘颂豪院士为组长的国家级验收，成立了由国内外24位知名专家（国外4人）组成的实验室第一届学术委员会。李再光教授任实验室主任兼实验室学术委员会主任。从此，实验室由建设阶段进入发展阶段。
        三、实验室的发展
        国家重点实验室建设计划倡导“开放、流动、联合、竞争”的运行机制。根据《国家重点实验室建设与管理办法》和《国家重点实验室评估规则》，伴随着国家对实验室的评估，激光技术国家重点实验室的发展经历了三个时期：1989年-1991年为第一时期，1992年-1996年为第二时期，1997-2001年为第三时期。1989年至今，激光技术国家重点实验室作为国家“七五”、 “八五”、 “九五”激光加工技术攻关的组长单位，先后共承担各类课题226项，其中国家“八五”攻关6项，“九五”攻关8项；“十五”国防攻关2项；863计划23项，973计划1项，攀登计划1项，国家自然科学基金项目45项，省部级项目50项。已鉴定成果48项，获得国家、部省级成果奖26项，获得批准的发明专利有17项，实现技术转让18项。在国内外重要学术期刊发表论文1100余篇，出版专著和教材20部，培养了高水平硕士、博士研究生530余人, 其中多人已成为武汉中国光谷能量光电子企业的创始人或技术总裁。
        在基础研究方面，提出了气体激光的约束放电激励理论模型和实验方法，双稳无粒子数反转激光的理论模型，激光等离子体热力学模型，激光噪声相关机理和锁相理论，激光周相输运新概念；研究了激光作用时粒子运动规律，有关评价光束质量的几个参数，解决了国际上热烈讨论的M2及衍射极限等理论，系统地建立了单个粒子的有效拉曼理论，微腔修正拉曼增益理论，微腔修正荧光理论，微腔激光阈值理论。深入开展了“相干物质波物理与原子激光”和“波色―爱因斯坦凝聚体的隧道效应和孤子型激发”的研究。在国际上首次完整论证了在介观系统中存在一类新的相干时间可分辨的衍射现象，提出了“时间可分辨光栅”新概念。
        通过新型光学谐振腔，新型放电技术和高效冷却技术等单元技术的创新，提高了1KW、2KW、5KW CO2激光器和100W-500W YAG激光器的光学质量和输出功率稳定性。无插入损耗腔内调Q技术、超音速气动冷却电激励CO2激光器、旋流吹入小型CO2激光器、微小卫星激光推进等创新技术正在多种激光器中应用。在气动激光窗口、相变致冷窗口、相变致冷同轴输出非稳腔、超薄多层不变形镜等关键技术上取得了重大突破，解决了强激光腔镜热吸收变形和晶体窗口炸裂破坏难题，几项单元技术均属国际首创，其技术指标在同类器件中属当前国际领先水平。同时，实验室大力开展了半导体光放大器、集成光开关、光交换、光互连等有源及无源器件等关键技术的研究。
        在新型激光、激光与物质相互作用方面也取得多项重大成果。“生产线用大型轧辊激光刻花加工装备”是实验室与武汉钢铁公司、武汉重型机床厂联合承担的国家跨五年计划重大科技攻关项目，目的是解决汽车、家电行业大量依赖进口钢板的局面，逐步实现汽车、家电用钢板国产化。经过6年的科技攻关和装备生产线试运行3年，该成套装备全面达到合同规定的技术指标，1999年通过了教育部主持的技术成果鉴定，鉴定会专家一致认为：“该设备主要技术指标已达到和超过了国家科技攻关所规定要求，主要性能和指标达到国际先进水平”。该成果在武钢冷轧板厂运行6年来，新增产值16亿元，获经济效益3亿多元。该设备投入生产运行后，对汽车、冰箱、洗衣机等家电用冷轧薄板的深冲性能和着漆性能、光亮度等技术指标有明显提高，为推动我国冷轧薄板行业的技术进步做出了重要贡献，2000年该成果获教育部科技进步一等奖。汽车发动机缸体在线激光淬火生产线成套技术与设备、烟草专卖激光防伪图形标记生产线、双光束四波长掺钕钇铝石榴石激光器等一批激光加工高新技术产品和重大装备，通过成果转让已逐步实现产业化，在我国航空、航天、钢铁、机械、汽车、电子、通信、轻工、医疗等行业获得成功应用，为传统工业技术改造、推动地方经济发展、特别是武汉?中国光谷的建设起到了重要作用。
        实验室还十分重视与国际、国内的学术交流与合作。成功举办和协办国内、国际大型学术交流会议30余次。例如1999年成功举办“工业激光与生物医学光子学”国际学术会议，与会代表221人，其中境外代表46人。2000年初率先举办“中国光谷战略技术研讨会”，引起湖北省、武汉市政府的高度重视和肯定。2001年成功举办“第十五届全国激光学术会议”，与会代表320人，其中两院院士8人，博得了与会代表的一致好评。邀请国外专家、学者来室讲学达100多人次，与美国、德国、俄罗斯等10几个国家的有关高校、研究机构保持着良好的合作与交往。两院资深院士王大珩等著名专家、学者多次来实验室讲学和指导研究工作。另外，实验室共召开学术委员会议10次，评审资助对外开放课题127项。
        四、结束语
        30多年来，激光技术国家重点实验室在国家、部委、省市以及学校的大力支持下，围绕国家对激光技术发展的需要和地方经济发展的需求，在激光基础理论研究、单元技术创新、促进科技成果转化、人才培养、学术交流等方面，为国民经济和国防建设、武汉中国光谷建设服务等方面取得了显著成绩。激光技术国家重点实验室将进一步努力，在高功率激光及激光与物质相互作用的一些领域中保持国内领先地位和国际先进水平，实现将实验室建成我国高功率激光及激光与物质相互作用的科学研究基地、高层次人才培养基地、学术交流中心和技术辐射中心的总体奋斗目标。热忱欢迎国内外同行来激光技术国家重点实验室(网站http://www.laserlab.edu.cn)进行合作研究和学术交流，共同努力，为我国激光技术事业的发展做出更大的贡献。