激光在微观探测中的应用

——华南师大附中“博士论坛”系列12开讲

2025年6月4日，第十二期“博士论坛”活动在华南师范大学附属中学石牌校区成功举行。本次活动邀请了物理博士韩媛媛老师作为主讲嘉宾，以“激光在微观探测中的应用”为主题，带来了一场基础理论与前沿科技深度融合的学术交流。

论坛伊始，韩媛媛老师从生活中的激光应用切入，以浅显易懂的语言揭示了激光的奥秘。她指出，激光（Laser）是通过受激辐射实现光放大，其核心原理在于爱因斯坦1917年提出的受激辐射理论。当原子处于激发态时，特定光子诱导下可产生相位、频率完全一致的光子，配合粒子数反转和泵浦技术，最终形成相干性好、平行度高、单色性好和高亮度四大特性的激光束。从连续激光器到纳秒、皮秒、飞秒乃至阿秒脉冲激光器，技术迭代不断突破时间分辨率极限，为微观世界探测提供了“超快相机”。

随后，韩老师聚焦激光在微观探测中的革命性应用。她以啁啾脉冲放大技术（CPA）为例，解析了超短脉冲激光的实现路径，并回顾了2018年诺贝尔物理学奖得主阿什金、穆鲁和斯特里克兰德的突破性贡献。结合2023年诺贝尔物理学奖成果，她详细阐释了阿秒激光脉冲如何通过泵浦探测与离子速度成像实验，破解电子动力学难题，为微观探测和相关理论重构开辟新径。现场通过实验示意图与案例对比，直观展现了激光Kα源在生物成像中的优势，以及超快激光在表面结构动力学、化学反应等领域的潜力。

在互动环节，师生们围绕“激光技术的伦理边界”“阿秒脉冲的商业化前景”等问题展开热烈讨论。韩老师强调，基础研究需与工程应用并行推进，鼓励青年学子“像孩子般保持对光的好奇心”。同学们踊跃提问，从技术细节到跨学科融合，展现出深厚的学术热情与创新思维，现场氛围十分活跃。

活动尾声，参与师生纷纷表示，本次论坛不仅深化了对激光物理的认知，更激发了探索微观世界的科研兴趣。活动结束后，韩老师与部分同学合影留念，本次“博士论坛”在掌声中圆满落幕。

以下是部分同学的感想：

文字与图片：博士工作站

初审：李之宁  

复审：贺建  

终审：肖朝云