激光技术是二十世纪与原子能、半导体及计算机齐名的四项重大发明之一。作为一种先进的技术，激光不仅在材料加工上展现了其独特优势，并且在科研、航空等前沿领域扮演着重要的角色。OFweek激光网为您呈现2012年度，技术技术的“十大”突破：（不计排名）
1、激光冷却电子云
研究人员开发出一种新颖的激光冷却半导体膜技术，为以后冷却超敏传感器和量子计算机铺平了道路。
科学家开发出新的制冷方法，该方法通过加热材料，这与量子力学和纳米物理学相悖。他们制作了160 nm厚和表面积为1×1毫米的半导体纳米薄膜。研究小组发现利用镜片将薄膜发射回来的光再次反射回薄膜，这个过程反复进行，形成一个光学谐振腔。这种方法能够将薄膜冷却到负269摄氏度。薄膜吸收的一部分光用来产生自由电子。当自由电子减少时，研究人员加热薄膜，形成热扩散。通过这种方式，在薄膜和镜子间不断波动。
“相矛盾的是薄膜整体获得一点热量，薄膜就会在振荡中被冷却，这种冷却方式可以通过激光控制。所以是通过加热材料来使材料冷却。”这一发现将促进新式电流和机械传感器的发展。
2、世界最小半导体激光器诞生
德克萨斯大学奥斯汀分校的物理学家们说，他们与台湾和中国的同事们共同研究开发出了世界上最小的半导体激光器。“我们已经开发出一种在低于3D衍射极限下运行得很好的纳米激光器设备，” 一位来自德克萨斯大学的物理学教授Chih-Kang “Ken” Shih在一则声明中说，“我们相信我们的研究会对纳米科技产生很大的影响。”
研究人员称，这种新器件是由参杂了氮化铟镓的氮化镓异质纳米棒构成的。这两种合金是普遍用于LED的半导体。纳米棒被安置在一层原子级薄的硅绝缘层银膜顶层，研究人员说。
对于发展完全片上通信系统的芯片来说，纳米激光器被看作是一很重要的组成部分。它将能够阻止热量积聚和在多个芯片间传递数据时信息的损失。
3、美制造出最小的无阈值室温纳米激光器
美国科学家们制造出迄今最小的室温纳米激光器以及一台效率很高的无阈值激光器，其能让所有光子都以激光形式进行发射，不浪费任何光子。
激光器越小，达到发射激光的阈值所需的抽运功率越大。为了解决这一问题，科学家们为新激光器设计了一种新方法，使用共轴纳米腔内的量子电动力效应来减轻阈值限制。该激光腔包含有一个金属棒，其被一圈金属镀层所包裹，通过修改该激光腔的几何形状，科学家们制造出了这种无阈值激光器。
这两台激光器需要的操作功率都非常低，这是一个重要的突破，这些小尺寸且超低功率的纳米激光器可成为未来微型计算机芯片上的光学电路的重要元件。费曼表示，这些高效的激光器可被用于增强未来光子通讯使用的计算芯片的能力，光子通讯领域需要使用激光器在芯片上遥远的点之间建立通讯链接。这种激光器需要的抽运功率更少，也意味着传送信息需要的光子数量也更少。
4、英国激光聚变设施将于2013年实现点火
英国原子武器研究机构（Atomic Weapons Establishment, AWE）正在规划Orion巨型钕玻璃激光系统研究项目，该项目将在明年英国奥尔德玛斯顿正式开展，2013年4月正式运作。
该12光束激光系统总投资约1.83亿英镑（约折合2.97亿美元），现已完成同步，并提供80％的额定输出AWE称Orion是“英国同类设施中最大规模的资本投资之一”，这在一定程度上归因于设备使用了许多由英国、法国和美国的特定供应商提供的超高精度光学仪器，用于转换短脉冲光束的倍频晶体就是其中的一种，它直径为300mm，厚度仅为3mm，可使高强度脉冲达到较高的转换效率。
5、美实验车载激光武器 打造“闪电战车”
据国外媒体报道，美国陆军的科学家们小组正在研发一款新式装备，可装载在战车上并发射激光光速摧毁敌方目标。
在实验过程中，研究人员发现地面存在低电阻的通道，于是萌生了使用激光束向目标方向发射的想法，当激光束接近目标时，比如敌人的车辆将是一个良好的导体，可将引导大规模电流的指向并穿过其中。首席科学家乔治·菲舍尔认为光速在气体和固体中传播的速度比真空中要慢很多，我们通常认为在每种材料中光的传播速度都为常量，但是光的除真空外介质中传播时，存在很小的附加限制因素作用于速度值。
6、挑战雷神：科学家首次利用激光诱发产生闪电
据每日科学网报导，欧洲科学家在制造人工闪电方面取得重大突破，科学家们在美国新墨西哥州（NEWMEXICO）的鲍尔迪峰（Baldy Peak）利用激光高能诱发装置成功诱发了经过该地区高空乌云中的闪电，第一次成功实现了人类在自然条件下制造出人工闪电。
据报道，欧洲科学家是利用一种最新式的激光脉冲装置，在高空乌云中制造出能导电的等离子体通道，借用云层的摩擦，从而制造出人工闪电的。这是人类历史上首次利用激光制造出人工闪电，它将具有里程碑式的意义，这一新技术发展的下一步将是产生成熟的人工制造闪电技术，有可能带来新的科技创新和替代能源。
7、激光冷却技术将改变半导体材料世界
美国里海大学电子与计算机工程教授Yujie Ding表示，激光冷却将改善氮化镓（gallium-nitride）性能， 氮化镓是继硅之后的又一重要的半导体材料。
Ding和Khurgin，正研究氮化镓(GaN)，已经成功地将反斯托克斯散射与斯托克斯散射的比率降低到2：1。氮化镓，被认为是继硅之后最重要的半导体材料，被用于发光二极管(LEDs)和激光二极管。其他可能的应用包括：能在高温下运行的高频大功率晶体管，供卫星使用的太阳能电池，生化传感器，还因其具有相对的生物相容性，能够作为电子芯片植入人体。
Ding说，目前研究人员将掺杂物添加到某晶体材料的晶格里面，实现了激光冷却技术。但部分冷却的晶格，实际上只是整个晶格十分微小的一部分。如果能够实现恰当的斯托克斯散射与反斯托克斯的比率，那么氮化镓晶格的每个原子都会被冷却，会有助于实现冷却效果。
8、世界上首个2兆焦能量的紫外激光问世
世界最大激光器、被称为“人造太阳”的美国国家点火装置（NIF）近日所发射出的激光在经过最后一个聚焦透镜后，达到了2.03兆焦，在一举打破纪录的同时，也成为世界上首个2兆焦能量的紫外激光，其最终投向靶室的192束激光束射出了1.875兆焦（MJ）的能量。尽管超过了其1.8兆焦的设计能力，但激光系统并未有多余的损坏。
研究人员不肯透露何时会将这种能级的激光射向装有燃料的聚变舱。而在真正“点火”中，即是将强烈激光射向燃料小球，聚变舱的内部瞬间压缩，致使燃料球发生爆裂引起燃料发生的核聚变反应产生巨大能量。NIF的研究人员曾指出，该激光器就是成为第一个突破平衡点的设施在聚变反应中，产生的能量大于所消耗的能量，实现“能量增益”，完成聚变点火。
9、欧洲发射“激光相对论卫星”验证广义相对论
据国外媒体报道，欧洲空间局将使用最新型的固体运载火箭（织女星）发射“激光相对论卫星”，以验证广义相对论，该理论是现代物理学的基石之一。“激光相对论卫星”关键部分为36厘米宽的袖珍“镜球”，由金属钨制成，表面分布着92个洞。
“激光相对论卫星”的在轨工作时，将由地基激光进行反射式跟踪。广义相对论认为引力的产生源于时空的曲率，如果该理论是正确的，那么地球的转动将拖带着周围时空一起旋转，将会扰动卫星轨道。虽然广义相对论是目前普遍接受的引力理论，但是如果采用更加精确的测量系统，它可能会出现瑕疵。由美国宇航局发射的“引力探测B”卫星之前去取得了预期轨道变化值的19%，而较早的引力探测器可在10%之内，这说明“引力探测B”卫星遇到了问题。
10、美开发出“超辐射”激光器
美国天体物理联合实验室（JILA）的物理学家展示了一种新型的“超辐射”激光器设计，或可比现今最好的可见激光稳定100倍至1000倍。这种类型的激光能提升最先进的原子钟的性能，并有助于促进通信和导航等相关技术的改进。
在实验中，科学家首先会囚禁位于镜面之间激光中的原子，随后使用其他低功率的激光调整比率，使原子在两个能量级之间往返。每当降至较低的能量级时，原子将放射出光子。一般情况下，原子每秒仅会放射一个光子，但它们的关联行为能使比率提升1万倍，生成光的“超辐射”。这种“受激发射”也切合了激光的定义。
