激光最初是由戈登·古尔德（Gordon Gould）在1950年代开发的，是现代社会中最流行和使用最广泛的设备之一。从武器制导系统到脱毛手术中都有激光的应用。最初，古尔德（Gould）和他的同伴们努力寻找新发明的实际应用。实际上，其中一位先驱Irnee DHaenens曾开玩笑地将该设备描述成寻找问题的解决方案。如今，该技术几乎无处不在，而激光器是一种用于开发各种出色创新的前沿工具。有了它们，我们就能将原子冷却到极低温度，创建令人难以置信的先进数据存储系统，甚至可以检测出引力波等天文现象。自其发明问世60年来，激光技术一如既往地令人兴奋。

10 啁啾脉冲放大

该技术已经普遍被应用于超强超短脉冲激光系统中

脉冲放大技术（CPA）是现代技术中最杰出的创新之一。突破性技术用于产生高强度的激光脉冲，而不会破坏透光材料。光突发被及时拉伸以降低峰值功率，然后在被压缩之前被放大，从而形成具有惊人强度的光脉冲。CPA最初开发于1980年代中期，在矫正眼科手术中已变得司空见惯，其中使用高强度激光来重塑角膜。其他潜在的应用领域包括量子计算和数据存储。实际上，科学家希望CPA的原理可以用于构建以前所未有的效率运行的计算机，其速度比当前模型快100,000倍。尽管远未实现其全部潜力，但是激光技术具有许多重要的应用，并做出了许多可观的科学贡献。因此，其两名主要开发人员Donna Strickland和Gerard Mourou被授予2018年诺贝尔物理学奖。

9 清理火车轨道

再也不用担心火车轨道被人放东西了

这听起来不是大问题，但是轨道上的湿叶子使铁路系统陷入了绝对的混乱。经过的火车的规则压力导致叶子被撕裂和压缩，随着时间的流逝，形成了轨道上光滑表皮。危险的碎片降低了火车轨道与车轮之间的摩擦，从而给火车带来危险。通常，铁路公司会尝试用高压水将线上的叶子冲开，或使用沙子来增强摩擦。但是，已知这两种解决方案都会损坏轨道，而且水和沙子都是携带麻烦的材料。LaserThor公司已经提出了解决落叶问题的另一种方案：使用激光炸开落叶。一个2千瓦Nd:YAG激光器通过将有机材料加热到5,000摄氏度来蒸发有机材料。2014年，荷兰公司Nederlandse Spoorwegen同意在其DM-90火车之一上试用该系统。除了灼烧叶子和其他杂物外，光束的热量还使轨道干燥，从而防止生锈。

注：Nd:YAG激光器——钇铝石榴石晶体，钇铝石榴石晶体为其激活物质，体晶体内之Nd原子含量为0.6~1.1%，属固体激光，可激发脉冲激光或连续式激光，发射之激光为红外线波长 1.064μm。

8 激光冷却

该项技术可应用于金属焊接和进行人体手术

使用激光冷却物质听起来似乎违反常识。然而，在1980年代中期，先驱物理学家朱棣文（Steven Chu）(曾任美国能源部长，1997年获诺贝尔物理学奖，1998年6月5日，当选为中国科学院外籍院士)展示了如何使用激光束将原子冷却至极低的温度。气体中的粒子表现出疯狂的行为-高速飞行并充满能量。但是，随着气体的冷却，原子开始失去能量，并且速度明显下降。换句话说，减慢原子速度会导致气体温度下降。这是激光冷却的本质。当原子向激光移动时，它吸收光束中的光子并开始减速。当它们减速时，减速的原子将失去一些能量，温度从而开始下降。基本理论表明，要使钠原子的动量降至零，将需要20,000个光子。这似乎很难实现，但是Chu指出，通过适当的调整水平，激光每秒可以抑制大约一千万次吸收。通过激光冷却，原子可以在几毫秒内停顿下来。在过去的三十年中，该技术发展到惊人的程度。现在，物理学家能够将原子冷却到比绝对零度（-273.15度）高十亿分之一的度。

7 操纵啮齿动物

未来再造战士可能真的会出现

近年来，科学家开发了多种技术来改变啮齿动物的行为。其中一些涉及激光。激光技术使科学家能够逆转鼠的酒精中毒。来自加利福尼亚圣地亚哥医疗机构Scripps Research的一组专家设法减少了生物对酒精的依赖。该团队的论文于2019年3月发表，描述了他们如何将光纤植入老鼠的大脑中并用激光束靶向特定的神经元。斯克里普斯（Scripps）教授奥利维尔·乔治（Olivier George）将这项技术描述为与轻按一下开关一样快捷有效。尽管他们的工作无与伦比，但斯克里普斯研究所并不是第一个使用激光操纵毛茸茸的小动物的研究所。两年前，耶鲁大学的研究人员开发了一种类似的技术来激活小鼠的掠食性本能。通过向啮齿动物颞叶的神经元发出蓝光，研究人员能够刺激咬，抓，和其他疯狂行为。

6全息数据存储

东北师范大学付申成副教授领导的科研团队太牛了！

自20世纪80年代推出以来的光盘中，激光技术已经起到了记录，存储和检索数据的重要作用。但是，该技术具有局限性。在当前可用的所有光学存储技术中，数据被写入光盘的表面。这意味着可存储在DVD之类的设备中的数据总量受到其表面积的限制。为了解决这个问题，科学家们正在寻找一种新的技术来改善光学设备的存储空间：全息数据存储。这些设备将能够以三维全息图的形式保存大量信息。这不仅大大增加了在给定区域中可以保存的数据量，而且据说这是一种更有效，更可靠的方法。但是，有一个重大的挫折阻止您以全息形式获取最新的大片或热门专辑：该技术仅作为原型存在。近年来，开发人员已尝试生产一种用于全息存储的商业技术，但至今仍未取得成功。最有希望的发展来自中国吉林省的东北师范大学。该大学的研究人员已经开发出一种由二氧化钛和银OB欧宝·体育颗粒制成的半导体膜。为了将数据写入胶片，激光系统会改变银OB欧宝·体育颗粒的电荷，并且取决于光的波长，颗粒受到的影响也不同。

5隐形眼镜

未来你也可以成为能两眼放光的超人

尽管我们无法实现超人的激光眼，但科学家们已经开发出一种精密的隐形眼镜，可以将激光从您的眼睛中射出。由于创建了超薄薄膜（只有千分之一毫米厚），该薄膜可以贴在或嵌入隐形眼镜上，因此这种令人印象深刻的壮举是可能的。圣安德鲁斯大学的一组物理学家于2018年5月揭示了该技术，他告诉记者，该技术可用于创建可穿戴的安全标签。当在牛眼球上进行测试时，镜片会产生约一纳瓦功率的激光束。

4军事无人机防御

未来的战场你可能看不到敌人就已经死了

激光武器是军事技术的未来。在过去的几个月中，美国海军陆战队已经开始对其紧凑型激光武器系统（CLaWS）进行测试，该系统是一种旨在降低敌方无人机（又名无人机）的车载系统（如上图所示）。与传统火力相比，激光武器不仅物有所值，而且使无人机跟踪和瞄准地面部队更加困难。随着中东紧张局势的升级，土耳其军队还使用武器化的激光来展示其军事创新和实力。实际上，它们已成为第一个在战斗中使用地面激光系统击落敌方车辆的国家。2019年8月，土耳其部署了激光武器，以攻击和摧毁在利比亚米苏拉塔（Misurata）上空盘旋的阿联酋武装无人机。

3检测引力波

星际旅行的未来

当LIGO的研究人员宣布他们在2015年首次检测到引力波时，世界各地的物理学家和天文学家屏住了呼吸。在此之前，引力波已被证明难以捉摸。尽管最初是在1916年做出预测，但经过了近一个世纪的技术创新，科学家才真正能够瞥见它们。观察这种令人惊讶的奇观仅能通过激光技术才有可能。引力波是宇宙的涟漪，以OB欧宝·体育回荡在整个宇宙。当它们在太空中传播时，引力波会扭曲并扭曲周围的环境，可以使用复杂的高灵敏度激光探测器进行测量。地下重力波天文台LIGO使用激光和镜子检测每当波浪通过时发生的微小变化。

2生物打印干细胞

想长生不老吗？快来研究生物打印干细胞吧！

生物打印是医学专家用来制造合成器官和组织的新兴且高度复杂的过程。通常，这些人造复制品是通过逐层沉积生物墨水的液滴以建立有效的3D结构来创建的。在2018年，Laser Zentrum Hannover的一组研究人员开发了一种生物打印一种被称为hiPSCs 的干细胞的技术，这种干细胞是来自成人体细胞的可编程人类诱导多能干细胞。这些细胞用途广泛，能够转变为人体中任何其他类型的细胞。因此，它们作为构建替代器官或个性化药物测试系统的材料具有极好的潜力。在进行生物打印之前，将hiPSC悬浮在生物墨水中，然后分层到载玻片的表面上。第二个载玻片直接位于第一个载玻片的下方。然后，使用短暂的激光脉冲将生物材料的液滴从较高的载玻片上喷射到较低的载玻片上。到目前为止，初步测试已证明是成功的。几乎所有细胞都在激光打印过程中幸存下来，并保留了它们的特性。

1光学镊子

以后拿东西不需要用工具了

在本文之前，我们谈到了两位物理学家Donna Strickland和Gerard Mourou，他们在脉冲放大方面的开创性工作于2018年获得了诺贝尔奖。那年，光学OB欧宝·体育者也获得了该奖项：以发明光镊而闻名的美国物理学家亚瑟·阿什金（Arthur Ashkin）。光学镊子是杰出的仪器，具有广泛的生物学应用，从研究活细菌的运动到检查DNA的特性不等。阿什金的技术使用高度聚焦的红外激光束将微观物体悬浮在空中，并将其捕获在光阱的中心。当物体与激光的光子相互作用时，物体会受到散射和梯度力的作用，从而使物体锁定在适当的位置。