激光技术助力信息技术飞跃

激光技术助力信息技术飞跃

激光技术作为现代高科技的核心之一，正为信息技术领域带来深刻的变革。从智能激光器结合传感器、人工智能、机器学习等技术的应用，到激光通信在卫星通信、海底通信等领域的广泛应用，激光技术不仅提升了生产效率，还为无人驾驶、医疗诊断等多个领域提供了新的可能性。随着5G、物联网等新一代信息技术的普及，激光技术将继续推动信息技术领域的飞速发展，带来更多惊喜和突破。

现代通信技术对激光的依存度非常高，采用激光为载波的光通信技术已经成为最重要的现代通信技术。光通信可以实现语音、图像和数据等信息传输，具有速率高、容量大、抗干扰能力强等优点，根据传输媒介主要分为光纤通信和无线激光通信。

光纤通信：信息时代的基石

光纤通信以激光源为载波、光导纤维为传导媒质，来实现信息的传输，已经应用40多年。光纤通信的传输速度更快、能量损耗更小、激光调制速率更高，对通信性能的提高是颠覆性的，具有巨大的经济价值和无限的产业前景。作为20世纪人类社会所取得的最伟大的技术成就之一，光纤通信技术是人类向信息化时代迈进不可替代的重要基石，已成为全球信息化的支撑技术，导致了经济全球化，改变了形成几百年的经济模式，人类生活质量获得迅速提升。

无线激光通信：未来的传输主力

无线激光通信结合了无线电通信和光纤通信的优点，抗干扰能力强、抗截获能力强、安全性好、通信速率高、传输速度快、信息容量大，还具有系统体积小、重量轻、功耗低、施工简单、灵活机动的特点，在军事和民用领域均具有重大的战略需求与应用价值。无线激光通信技术获得了全面突破，并延伸到水下、大气和室内可见光通信。随着人类科技进步和对信息的需求，无线激光通信技术将成为通信领域举足轻重的传输技术，推动物联网、智联网的发展，甚至改变人类生产、生活和文化模式。

激光显示技术是继黑白显示、彩色显示、数字显示之后的第四代显示技术，是激光技术、光电子技术、半导体技术等高速发展、综合集成的产物。随着激光技术的成熟，激光显示突破了12bit颜色灰阶编码不重叠，亮度高并可精确控制在人眼最佳视觉感知区，实现8K几何高清，三基色半导体激光器（LD）激光显示技术是唯一能够全面实现ITU-BT.2020标准的显示技术。由于激光具有方向性好、单色性好和亮度高三个基本特性，可实现大色域、双高清（几何、颜色）视频图像显示和真三维显示，被认为是实现高保真图像再现的最佳技术途径，是新型显示的主流发展方向。

光存储技术采用非接触方式读、写、擦，对盘面损伤小，数据存储寿命长且存储介质稳定，数据可保存10年以上，且移动性好、成本低，成为当今乃至未来应用最广、效率最高、容量最大的存储技术。面对大数据、云计算、物联网、人工智能的需求，超大容量光存储技术得到快速发展，容量已经超过太字节，并发展了体全息存储、近场光学存储和双光子双稳态存储技术等多种光存储技术。采用激光全息技术的全息存储，能实现三维图像存储，具有更大的存储容量。

激光传感器凭借其高精度、非接触式测量等独特优势，在众多领域中大放异彩，为各种复杂的测量和检测任务提供了可靠的解决方案。

在工业制造领域，激光传感器能够对各类零部件进行高精度的尺寸测量，无论是微小的电子元件还是大型的机械部件，都能精确到微米甚至纳米级别。同时，在生产过程中，激光传感器还可以实时监测产品的表面质量，如检测金属表面的划痕、裂纹等缺陷，及时发现不合格产品，避免其流入下一道工序，从而有效提高生产效率和产品质量。

在物流和仓储行业，激光传感器可以快速、非接触地测量货物的长、宽、高尺寸，并通过算法计算出货物的体积。这种自动化的测量方式不仅提高了测量效率，减少了人工测量的误差，还可以与仓储管理系统集成，实现对货物的自动化入库、出库和库存管理。

在智能交通系统中，激光传感器被广泛应用于车辆检测和流量监测。安装在道路两旁或上方的激光传感器可以实时检测车辆的速度、距离、车型等信息，为交通信号控制、交通流量优化和智能交通管理提供数据支持。同时，激光传感器还可以统计道路上的车辆流量，根据流量情况自动调整交通信号灯的时间，缓解交通拥堵，提高道路通行效率。

德国通快集团与SiMa.ai公司达成合作协议，共同研发具有人工智能功能的激光器。双方将结合各自在激光技术和机器学习领域的优势，推动激光系统的智能化发展。AI技术将被应用于激光焊接、切割、打标和3D打印等领域，通过实时监控和优化提高生产效率和质量。

这一合作的核心目标聚焦于加速复杂材料加工流程，特别是在电动汽车制造业的革新中扮演关键角色。这些高效、紧凑且节能的AI芯片将被集成到激光系统中，通过AI优化的传感器技术实现对激光焊接过程的实时监控，每秒可分析超过3000张图像，从而确保焊接质量。这有望替代传统繁琐的测试程序，提高生产效率，降低生产成本，最终可能惠及消费者，使电动汽车的价格更加亲民。

随着5G、物联网等新一代信息技术的普及，激光技术将继续推动信息技术领域的飞速发展，带来更多惊喜和突破。激光技术与信息技术的深度融合，不仅提升了信息传输、存储和处理的能力，还为各行各业的智能化发展提供了强大的技术支持。未来，激光技术将在信息技术领域发挥越来越重要的作用，推动人类社会向更智能、更高效、更便捷的方向发展。