激光自发明以来经历了飞速的发展，带动物理、化学、生物、信息等众多相关领域取得了重大突破，在基础科学和应用技术研究中占据了至关重要的地位。本文从国家自然科学基金的视角，结合2017—2021年国家自然科学基金重点项目、重大项目、国家重大科研仪器研制项目、面上项目和青年科学基金项目的资助情况，对各立项项目的题目和关键词进行热词分析，梳理了我国激光科学技术的发展现状和挑战，并在此基础上对需要进一步深入研究和探讨的问题进行了展望。

在惯性约束聚变装置中，激光集束在腔内的传输叠加特性对实现靶丸的有效压缩极为重要。为了更为深入地了解激光集束在腔内的传输叠加特性，针对典型的柱形腔结构及其光路排布，建立了真空腔内的光传输模型，数值模拟和讨论了多集束激光在腔内的传输叠加情况。考虑到激光束的交叉重叠会带来交叉光束能量转移、激光等离子体相互作用等问题，提出通过确定集束间相互分离的特征面位置，进而从偏振特性和热斑占比等方面对多集束激光在腔内的传输及叠加特性进行分析。结果表明，多集束激光在腔内传输时，内环集束和外环集束激光先分离，之后内环相邻集束之间和外环相邻集束之间各自分离。单端集束在腔内传输过程中，其均匀性从靶腔注入孔到腔壁的过程中呈现先变差后变好、再变差的趋势，而热斑的峰值强度随着离焦量的增加不断减小，热斑所占的面积则先增加后减小。此外，激光束在腔内传输时偏振度随腔内传输距离的大小并无明显变化。

研究了强激光长程空气传输过程中主光束能量损耗与光束质量退化效应。使用1053 nm单波长、线偏振、脉宽3 ns平顶激光脉冲于空气环境中长距离传输，当入射光强与传输距离乘积大于13.7 TW/cm时，传输末端测得的光束光谱分布中出现了多种散射光频率成分，各散射光成分和1053 nm主激光间的频率差与氮气分子不同转动能级间跃迁频率一致，证明氮气分子的受激转动拉曼散射效应已建立。受激转动拉曼散射过程中，入射光束功率密度微弱变化所产生的散射光能量变化剧烈。入射光强与传输距离乘积大于17 TW/cm时，传输末端光束近场分裂为无序密布特征尺寸约1 mm的热斑，峰值通量密度远高于入射光束通量密度。

本文利用罗丹明6G在银胶体粒子聚集点上的表面增强拉曼光谱的强度变化, 采用逐点扫描获得拉曼光谱的“Mapping”方法, 获得了不同的银胶体粒子聚集点对吸附的R6G表面增强拉曼光谱强度的影响。分析了 “热点”对拉曼散射的增强的作用, 表明“热点”的增强强度和纳米粒子的聚集程度有关。