第４３卷第９期２０２３年９月物理实验ＰＨＹＳＩＣＳＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＡＴＩＯＮＶｏｌ．４３Ｎｏ．９Ｓｅｐ．，櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶２０２３收稿日期：２０２２１１１１；修改日期：２０２３０４０７作者简介：吕俊鹏（１９８６－），男，山东莱阳人，东南大学物理学院教授，博士，研究方向为物理光电子学．Ｅｍａｉｌ：ｐｈｙｌｊｐ＠ｓｅｕ．ｅｄｕ．ｃｎ文章编号：１００５４６４２（２０２３）０９００１６０６聚焦激光束：从科研到教学的应用吕俊鹏１，高磊１，刘琳１，章琦１，刘宏微２（１．东南大学物理学院，江苏南京２１１１８９；２．南京师范大学物理与技术学院，江苏南京２１００２３）摘要：列举了聚焦激光束在光镊、显微激光改性和显微测量等科研领域中的典型应用实例，设计了荧光检测以及激光微纳加工系统一体化的教学实验．通过显微光谱检测系统获得了红宝石的光致发光信号，并分析了光谱的产生机理．教师通过指导学生搭建聚焦激光光路，实现微纳加工和热光学性质测试，强化了学生在激光应用技术方面的知识与技能．关键词：聚焦激光束；微纳操控；微纳加工；光致发光中图分类号：ＴＮ２４７文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．１９６５５／ｊ．ｃｎｋｉ．１００５４６４２．２０２３．０９．００３随着激光技术的快速发展，聚焦激光束在工业、军事、生活中的应用越来越广泛．聚焦激光束具有高空间分辨率、强能量密度等特点，已成为微纳科研领域中的重要技术手段．本文简述了聚焦激光束的原理，列举了聚焦激光束的科研应用，设计了基于前沿聚焦激光技术转化的教学实验，着重强化学生的光学理论与技术基础，培养学生的激光应用技能，掌握基础微纳加工／光刻原型设备的搭建技能，拓展聚焦激光技术的应用．１聚焦激光束的原理激光，即受激辐射光放大，其工作原理为：原子中的电子吸收能量从低能级跃迁到高能级，激发态电子经外场光子诱导，从高能级再跃迁回低能级，产生与诱导光子能量、偏振、运动方向等特征高度一致的辐射光子形成受激辐射，并在精确设计的光学谐振腔中产生光子增益，最终形成稳定的光子输出模式，例如ＴＥＭ００模．根据光子发射的时域分布，激光通常分为连续波激光和脉冲激光，通过锁模技术，脉冲激光的脉宽可以达到ｆｓ量级．在具体实践应用中，为了提高激光的空间分辨率与能量密度，通常需要使用光学透镜组对...
