1981年8月12日美国密执安大学N. E. Leith教授应邀来上海光机所作“光学信息处理及其应用”为题的报告。现将报告内 容摘要作一介绍。

发射蓝-绿波长的激光器是美国海军几种系统提出的最迫切需要的组件之一,蓝-绿波长对海水是最透明的。在某些应用中,现有的激光器类型可以满足这种需要。例如，由装在飞机上的测绘系统绘制沿岸浅水海底的纵断面图,就需要平均功率约1瓦的短脉冲、高重复频率激光器,倍频、Q开关YAG激光器或铜蒸汽激光器容易达到此要求。而对于其他许多应用，对激光器的特性提出了更高的要求。到目前为止，最急需的应用似乎是空间通讯激光器，这种激光器能把战略通讯信号传递给海面下的潜水艇。本文将描述正在为这种通讯应用而研制的激光器的物理原理、设计和特性。

报导了研制成的固定式工艺用闭合循环放电型CO2激光器，功率为10千瓦，使用无氦的混合气体。描述了装置的结构，报导了它的使用性能，并列举了辐射的稳定性和发散度以及焦斑上极限辐射密度等数据。讨论了这种激光器在工业上的应用前景。

目前，激光已用于阻止由单纯性胃溃疡和十二指肠溃疡所引起的出血。胃肠出血是医院内常见的病例。尽管在治疗方面使用明胶海绵和金属创口夹子取得新的进展，但是死亡率还很高。因为使用明胶海绵和金属创口夹子仍然存在一些缺点。

虽然在联机无损检验中很少采用全息术，英国马可尼公司空间与防御系统分部最近却安装了这样一种系统，用来检验沉浸硬焊组件。据说全息照相法费用比普通超声试验设备贵一倍，在诸如冷却板层间的散热片会使超声波散射的这类应用中，它的效果会更好些。这种系统是与国家物理验室合作研制成的,虽然该室和原子**研究所等一、两个机构也有类似的设备，这种系统却是第一台运转的联机全息照相试验装置。

据日本研究人员说，用光纤探针能安全而可靠地测量心脏或动脉内的血压。用这种新的仪器已成功地对动物作了试验。据日本《经济学》杂志报道，现正在东京大学医学院对病人作测量。

**部的主要研究任务是与全国的研究团体合作,共同发展**技术所需要的科学基础及其应用。这些项目的研究将会大大提高美国的防御能力，保证我们的**技术在这些领域里处于领先地位。由此，我们也就能够均衡并部分地抵消敌人庞大的**开支所取得的优势。美国的力量、生气和安全在很大程度上是依靠了先进技术，以及先进技术的灵活运用和迅速装备。

用激光雷达装备的巡航导弹，完成深入突防任务,旨在进攻活动目标和高价值固定目标，它是**远景研究计划局和佛罗里达州埃格林空军基地美国空军**实验室联合计划的研究内容。

电磁场的迭加原理可使波导的正交模起并行信息通道作用。即使通道的载频相同，这些通道也能保持互不相关。如果波导有效截面积A远大于传输波长λ,那么并行通道 数就近似为(2/λ)2。由于这种性能，可用波导传送多元图象或图片。

本文综述了激光在治疗及医学和生物分析中的各种应用。也提及了微照射技术的一些潜力。

国际电报电话公司的德国子公司SEL正制造一种光学系统原型。该系统能以34兆比特/秒的速率传输30公里，不需要中继放大器。

美国光谱物理公司成立于1961年。该公司生产效率高，发展速度快。自成立后，遥遥领先于其同行，在用户中享有盛誉。今天，它已经一跃而成为世界领先的激光公司，技术先进，设备齐全，产品畅销世界各国。

座落在西德巴登·符腾堡州首府斯图加特市的固体研究所，成立于1969年，是西德马克斯-普朗克协会下属的一个专业研究所,研究除金属以外的固体问题。工作人员二百余人，在德国的研究单位中可算是一个规模不小的研究所。其中客座科学家约有六、七十人。

美国无线电公司研制了一种光学数据存储系统，它可以每秒300兆比特的速率记录，这比其他任何光学系统快几倍。达到这种速度的关键是由于把一束激光分成9束,独立调制，以此在光盘上同时记录。该系统用相位光栅把激光束分成9个相同的部分，并釆用多路声光调制器把数字信号加到考一光束上。

美国**部在九月下旬公布的一份报告中断言：“过去十几年中，苏联在研制诸如高能激光器这样的定向释能**方面估计已经领先”。

当前，五角大楼正打算转移激光**计划的研究重点。据新上任的美**部远景研究计划局局长库珀(Robert Cooper)说，**部将加紧研究高能激光束对飞机及机动车辆等真实目标的破坏作用。

激光推进火箭的第一阶段试验正在亚拉巴马州亨茨威尔国家航空和航天局的马歇尔空间飞行中心进行。

在激光引爆炸药方面所进行的工作可能研制成功无后坐力炮。**设计家们一段时间以来就意识到,如果枪炮部件在发射瞬间被机械力猛向前推，用来补偿炮弹发射时产生的反冲力/后坐力是可以抵消的。不过对一般的引爆技术来说，“瞬间”是指几微秒范围内的一个不确定量。用激光引爆炸药，点火的瞬间可被控制得非常精确，因而反后坐力的运动可和爆炸完全同步。

利用钕玻璃激光器的输出光束可在一特制装置内引爆一系列炸药，这一装置是加州理工学院的扬(Lien C. Yang)为航天局喷气推进实验室研制的。最初打算把这种序列冲力发生器用作飞行器的推进系统，但是在气动力学研究中，它也可能用来产生冲击波。

美国陆军正在进行一种制导系统的试验。在此系统中，用单根光纤把导弹头部传感器的图象数据传输到数公里外的地面射击者，并由射击者发出信号对导弹进行控制。最近，火箭滑橇试验已经成功地完成，休斯飞机公司导弹组根据110万美元的合同正在研制陆军导弹指挥部飞行试验用的三条光纤线路。

两种新的特别有意义的光纤系统的计划已经出现。为了检验数字光纤传输用于1984年奥林匹克运动会电视广播的可能性，该运动会将在洛杉机地区的23个城市举行。贝耳系统打算在洛杉机和 它的周围安装三条通讯线路在东京地区，日本电报和电话公司已经铺设了头一段18公里通讯线路，实际上，为了检验1.3微米激光以每秒400千兆比特通过单模光纤时的情况，通讯线路长度将是80公里。该公司计划在1983年中期进行类似设备的商品化安装。

据休斯飞机公司电-光和数据系统组说，激光目标指示器已显示其卓越的性能：它在超过500小时的运转期内发射了2000万次而无一次失败。该公司目前已完成了向陆军交付177台目标指示器的生产合同。这种手持式激光目标指示器，配以一台掺钕的钇铝石榴石激光器，可为激光制导的**指示6公里以外的目标。

据波音飞机公司高功率激光组的皮斯托雷西(D. J. Pistoresi)说，氟化氘激光比二氧化碳激光能更有效地穿透雾雨而在大气中传输。

劳伦斯·利弗莫尔国家实验室已拆掉运转五年之久的“Argus”激光器，以便为第一阶段的“Nova”激光装置腾出位置，利用后面这个巨型系统，利弗莫尔预计于80年代后期进行热核点火。“Novette”——“Nova”的头两路装I将设在“Argus”让出的位1预备明年下半年进行系统实验。

美国陆军正打算用激光雷达装备直升飞机，以便探测低空小障碍物，如电线和电话线等。这些障碍物太小，不能用普通微波雷达探测。这样做的理由是未来战争的战术原则规定，直升飞机离幵地面很低飞行，以便利用树木和小山隐蔽的优点。据陆军航空发展研究机构的德尔博卡（R. L. Delboca)说，贴近地面作特技飞行，各种导线对安全飞行是严重的威胁。他指出，在1975~1980年期间，由导线引起的事故已死亡56人，并毁坏226架北约直升飞机。

本月，KMS聚变公司准备用绿光在低温冷却的氘-氚靶上首次做压缩燃料的聚变实验。在早期的工作中，这种在玻璃壳层内表面涂有冻结D-T燃料层的靶,是用1.06微米的玻璃激光脉冲加热的。KMS把激光倍频到532毫微米,希望在靶面产生的高能电子较少，从而允许燃料的聚爆达到创记录的密度。

卢瑟福实验室对今年二月份完成的钕玻璃激光器作第一阶段的全面检查和升级后，将有三束激光供等离子体靶研究使用。该新型激光器还有单束靶区，可产生钕玻璃的一次、二次、三次和四次谐波。该实验室的激光部门领导人吉布森(A. Gibson)说：他们打算再加上三个放大器系列。

地球大气能不能被用作激光器？航天局刘易斯研究中心显然认为这一问题是很现实的，因而加利,福尼亚研究和发展公司的雷索联合公司正发起一项对该问题的研究活动。

美国陆军弹道导弹防御系统指挥部正在研究发展一类基于双原子中弱的或感应偶极子振动跃迁的新型激光器的可能性Q迄今为止所做的绝大多数工作都是在HD上进行的。这是含有一个氘原子和一个普通氢原子的氢分子，但陆军研究组没有报导最后的结果，也没有演示这样的激光器。

西德海德尔贝格大学的尼古劳斯(B. Nikolans)等人已证实，只用一个入射光子激发的锂原子发射了两个相干光子。据作者说，这种第四代的基本电光器件由单光子激光器、参量振荡器和喇曼光源组成。

西门子公司已制成GaAlAs二极管激光器，预计在输出功率为5毫瓦时其运转寿命为10⁵~10⁶小时(100到1000年)。此寿命是从100 ℃时加速老化试验推得的。在连续长达3000小时的试验中，几种运转特性，如k值电流、工作电流及跨导等仅改变0.001%。

美国达特默思学院(Dartmouth College)的一个小组已演示一种新型激光器，其发射在整个红外和毫米波段可望有高功率且连续可调。按照工作现象命名的这种“切伦科夫激光器”，在某些方面和自由电子激光器相似;在这两种激光器中，光学能量或准光学能量的提取都来自相对论电子束。但据该学院物理系沃尔什（J. Walsh)说，这两种激光器的能量提取方法却不一样。

洛斯·阿拉莫斯国家实验室正在寻找一个建造紫外激光器的合同户。该激光器发射的脉冲能量3.6焦耳，重复频率1,25千赫，平均功率4.5千瓦。

据华盛顿海军研究实验室的威纳特（R. W. Waynant)使用微波而不是直流放电泵浦准分子激光器应能产生能量较高的长脉冲。他指出，普通准分子激光释发射的脉宽一般小于25毫微秒，而微波泵浦的准分子激光器可产生宽度大于1微秒的脉冲,能量达0.5毫焦耳。威纳特补充说,他和他的合作者克利斯顿森（P. Christenson)用9千兆赫微波源激发氟化氙进行了初步试验，不过仅产生持续期为50到100毫微秒的脉冲，能量为30至50微焦耳。

日本东京大学科研人员报道，GaAlAs激光器输出频率稳定度已达到1兆赫。该大学电子工程系的K. Kikuch等指出,在釆用外差探测的相干光纤通讯系统中，输出如此稳定的激光源具有极其重要的作用。为消除引起二极管激光器波长变化的主要因素——温度的变化，研究人员采用两种反馈回路，分别用于散热片及热电冷却器。他们说，激光频率的调谐范围约为1千兆赫，而不会影响1兆赫的稳定度。在上述外差系统中，这种较高的稳定性是频率调制所必需的。

据美国西北数学科学公司的斯莱特（J. Slater) 报导，他们已首次观察到自由电子激光器中自由电子有很大的减速。斯莱特博士把这一观察称为是向实现高效自由电子激光器迈出“极其重要的一步。”

罗彻斯特大学的一个研究组已获得至今最短的可调谐激光脉冲。据该大学激光能学实验室微微秒研究组负责人莫鲁(G. Mourou)说，亚微微秒激光脉冲的应用包括激光聚变系统的诊断以及时间分辨光谱学。

一项新的被动锁模技术已在布鲁塞尔的弗雷大学用掺钕钇铝石榴石激光器演示成功，该技术把贝耳实验室的锁模研究和斯坦福大学约十年前研制的新式共振腔相结合。据该校的范赫泽尔（H. Vanherzeele)说，已观测到稳定的锁模脉冲序列，每个脉冲的宽度约15微微秒，这比以前用钇铝石榴石激光器得到的脉冲短得多。

洛斯·阿拉莫斯已用相干反斯托克斯喇曼光谱学（CARS)方法得到了分子碎片的分辨的转动与振动的光谱，这种分子碎片是由光致解离产生的。据说这是同类实验中的第一批实验。

象激光退火等许多应用中，往往需要剖面相同而不是高斯型的光束。一般都用多个小面反射镜表面来形成这种光束，但也就扰乱了光束的波前，从而破坏其聚焦能力。有两项新技术可以解决这一问题，同时还可保证装置紧凑和廉价。

据麻省理工学院一个研究组介绍，用一个自聚焦缓变折射率透镜作外共振腔，二极管激光器能调制到10千兆赫。用发射1.55微米光的InGaAsP激光器进行的实验产生了间隔均勻的30微微秒脉冲，重复率为5.3千兆赫。据该学院电子学研究室的威廉斯（G. E. Williams)等人说，只要对微波驱动电路稍加改进，在更高频率下也应能获得相似的结果。该组的豪斯(H. A. Haus)博士在会见记者时说，这种器件代表二极管激光器与波导总集合之前的“逻辑上的最后一步”。

贝耳实验室的研究入员已制成一种紧凑的高速光学器件以执行“与”逻辑功能。设计的样品器件只有当受到两个不同波长的光信号照射时才发射电流；据贝耳实验室的科普兰(A. Copeland)及其同事说，这个原理可以很容易地扩展到多波长输入。他们说,用输出电流触发激光二极管，与门可以与光计算机结合。他们还说，近期这种门作为光纤通讯系统中的分立器件可能有用。

釆用由贝耳实验室Hen-Tai Shang博士发明的白光干涉技术，在一根短于1米的单模光纤中就能测出色散。Shaiig博士说，与测定色散的其它方法相比，这种方法更为简单和可靠，“色散”是个术语，它表示折射率随波长变化(因而传播速度也发生变化)而造成的光纤中光脉冲的扩散。

加里福尼亚州圣克拉拉的国家半导体公司用连续波激光退火已使随机存取存贮集成电路片的性能提高。虽然几年来激光退火作为“恢复”因离子注入(掺杂)损伤的一种途径有了很大的发展，但公司的此种工作似乎还是首次，他们的处理方法使集成电路的动态特性有了改善。

空军正在设法研制一种保证“基本上具有无限寿命”的光学数据存盘材料。该计划将由空军电子系统分部发起，它包括在碲或其他录象盘介质上用离子束等离子体淀积碳膜的研究工作，以期改进 录象盘的写入能力，并提供“总稳定性”。

1980年10月31日~11月4日在东德Reinhardsbrunn举行了关于光谱学中超速现象的第二次国际讨论会。会上提出了东欧科学工作者在微微秒光生物学方面共同合作的成果。会议的重点包括：核酸基的荧光衰变研究、产生微微秒光脉冲的新型激光染料以及同步泵浦染料激光器的新方案。值得注意的还有关于参量振荡器设计的改进以及它们在光谱学中的广泛应用的拫告。

本文简短地评述非线性谐振变频问题会议的报告。主要研究了四个方面的问题：光桌激光器，非线性谐振变频，受激喇曼散射变频器，谐振非线性相互作用时的物理过程。

正在劳伦斯·利弗莫尔实验室建造的“Nova”激光I按计划在1985年竣工时,将 取代“Shiva”装置成为世界上最强大的激光器。它将为激光聚变和激光**的研究者提供一个能在100微微秒脉宽时间里产生200~300兆兆瓦峰值功率，或换一种方式说,在3毫微秒闪光时间里产生20~30万焦耳能量的钕玻璃激光系统。“Nova”装置直接的科学目的是把聚变靶压缩到液体密度的1000倍，引发热核燃烧,甚至可能在科学原理上达到得失相当，即入射到靶上的激光能量等于新释放的热核能量。