专家观点：一文了解我国高功率光纤激光技术学科脉络

近年来，我国在高功率光纤激光技术学科方向已经高速发展和突出成就，但还存在不少短板弱项，对相关方向的未来发展提出了严峻挑战。一是具有高技术指标、高可靠性的“器”和“制器之器”等“硬核”成果偏少；二是原创理论几乎没有；三是专著教材有待加强，目前“知识启蒙”的主要方式是阅读相关经典综述文献；四是同行交流不够充分，“研究”和“应用”分离的现象比较明显。客观分析，我们与国际同行相比，尚处于“跟跑”和局部“并跑”阶段；与应用需求相比，当前的技术水平还存在明显不足。如何更合理地配置科技资源、更有效地激发创新活力，需要深入分析和研判。从学科方向的视角切入，可以为此提供一个科学理性的研究工具。

按照《研究生教育学科专业目录》，高功率光纤激光属于“光学工程”一级学科；按照《中华人民共和国国家标准学科分类与代码》，高功率光纤激光属于“电子、通信与自动控制技术”下面的“光电子学与激光技术”，是一个相对“小”“窄”的学科方向。

分析高功率光纤激光技术学科方向的发展史不难发现，我国在此学科方向早期科学研究以零散的“跟踪”为主，人才培养规模较小，学科方向处于“自发”建设状态。经过30多年的发展，已经形成了相对明确并持续成长发展的“学术共同体”，赢得了良好的国际声誉和影响力，并与其他学科方向保持良性的互动交流。系统梳理公开发表的相关文献，我国在高功率光纤激光学科方向的发展大致可以分为4 个阶段：

（1）积累阶段（1990 年至1999 年）。上世纪80 年代及以前，我国关于“光纤激光”的报道内容与目前对于光纤激光的共识不尽相同，以“光纤”作为“激光”的传输介质为主。大约自1990 年起，国内开始关注并研究“光纤”作为“激光”产生介质的光纤激光，南开大学、中国科学院上海光机所、天津大学等单位较早开展相关研究。

（2）起步阶段（1999 年至2009 年）。1999 年前后可以初步视作我国高功率光纤激光的起步，1999 年至2000 年，复旦大学与烽火通信科技股份有限公司合作，南开大学与信息产业部电子第46 所合作，中国科学院上海光机所、中国科学技术大学与武汉邮电科学院合作，均实现了基于国产双包层光纤的激光输出。之后，我国的高功率光纤激光的技术水平取得了飞速提升。

（3）快速提升阶段（2010 至2017 年）。2010 年前后，我国高功率光纤激光学科方向进入快速提升阶段。各研究单位结合应用需求和发展实际，对研究内容进行了科学布局，科学研究的目标和内容更加合理国内科研的精细分工和协同创新特色日益突出，取得了很好的国际影响力。这一阶段，国内同行更加重视教育教学和学术交流等活动，从多个方面促进学科方向发展。

（4）稳定发展阶段（2018 年至今）。一方面，激光光纤、功能元件性能继续提升，功能光纤（器件）高功率化和高功率光纤（器件）功能化融合发展，为激光整机的研制和性能提升提供了多元化的选择、奠定了良好的“硬件”基础，并带动了激光合成、激光应用方面突破；另一方面，光纤激光物理、非线性效应与模式不稳定效应抑制等基础理论研究取得一些进展，并不断更新进入光纤激光设计软件，为高功率光纤激光器的设计研制提供了良好的“软件”基础。

目前，我国高功率光纤激光技术学科方向科学研究、教育教学、学术交流、行业应用等方面都在向上向好发展。

科学研究方面。我国已经形成了相对稳定的科研资助体系：“十三五”以来，国家重点研发计划“激光制造与增材制造”、“新型显示与战略性电子材料”等专项均对高功率光纤激光研究给予了稳定支持；本世纪以来，国家自然科学基金也通过重大、重点、面上、青年等多种科研项目以及人才类项目等方式充分支持高功率光纤激光研究。

教育教学方面。我国在高功率光纤激光学科方向已经形成了多元化的教育教学方式，促进了人才培养规模和质量的提升。近年来，随着信息技术的发展，中国光学学会、中国光学工程学会、中国激光杂志社等通过“光子学公开课”、“云光课堂”、“光学前沿在线”等网络课程的方式，进一步促进了知识传播。

学术交流方面。我国科技期刊和学术会议为高功率光纤激光同行的学术交流提供了高端平台，《中国激光》《光学学报》《物理学报》《红外与激光工程》《强激光与粒子束》等中文期刊和《Chinese Optics Letters》《Photonics Research》《High Power Laser Science and Engineering》等英文期刊发表了大量高质量研究论文。《中国激光》《红外与激光工程》等期刊出版的专刊，以及先进光纤激光（Advanced Fiber Laser，AFL）等专门的研讨会进一步促进了学术交流和信息传播。

行业应用方面。近年来，高功率光纤激光的行业应用飞速发展，形成了材料、元件、激光器、激光系统完整的链条，有力支撑了先进制造、航空航天、能源、汽车等领域的飞速发展。

综合国家相关规划政策、新的科研范式生成演化、“双一流”建设等大背景，结合本学科方向现有基础和面临的挑战，对未来发展提出以下建议：

（1）科学研究方面。鼓励多学科交叉、鼓励原创探索，力争在激光光纤材料、光纤处理设备、激光性能测量设备等方面取得新的结果；通过设置多种类型的重大项目，引导优势单位进行集智攻关。以万瓦级单模激光、十万瓦级多模激光在重要领域的应用需求带动科学研究，促进行业应用。

（2）教育教学方面。加大专业培训班和网络公开课的开设力度，引进高水平学术会议上国际专家讲授的短课程；积极申请“虚拟教研室”，促进教育资源共享；鼓励高水平科研成果进课堂、进教材，密切关注激光技术与人工智能技术的“双向赋能”能力，打造精品教材、创建优质课程，促进科教融合。

（3）学术交流方面。引导科研人员将好的研究结果发表在国产期刊特别是中文期刊，视情适时组织多种类型的专刊（专辑）集中展现国内研究成果；聚力建设以AFL 为代表的高水平专业国际学术会议，主动在国内高水平综合性学术会议上开设论坛或设计专题，鼓励不同类型创新主体的人员高质量互动。