立陶宛光学：科研与产业“联姻”的典范
提起立陶宛，可能很多人都要在世界地图上找半天，还不一定能找对。但说起立陶宛的光学，光学人一定会竖起大拇指。
立陶宛的激光行业居世界领先地位，在最高峰时期，国际上十分之一高端激光器来自立陶宛，立陶宛的激光产品为欧洲高端科技发展做出了突出贡献。
为什么国土面积不大的立陶宛有如此令人窒息的操作？今天，我们就一起聊一聊立陶宛光学的知名科学家、科研机构以及知名企业。
知名科学家
Algis Petras Piskarskas
维尔纽斯大学教授，立陶宛科学院院士，立陶宛激光协会主席。1978至2012年间担任维尔纽斯大学量子电子系系主任，在其领导下，该系成为欧洲激光实验室项目成员，该系下属的激光研究中心荣获欧盟委员会杰出中心。1992年，与其他两位作者共同发表了光学参量放大和其在晶体中生成的首次观测结果的论文。在光参量振荡器和放大器研究方面处于领先地位，这些研究成果转化成为了立陶宛主要的高新技术产品，在世界市场上极具竞争力。
曾获得的荣誉包括1984年苏联国家奖、1992年洪堡奖、2001年欧洲物理学会量子电子学与光学奖、2007年立陶宛国家进步奖、2010年立陶宛科学院P. Brazdžiūnas奖、2012年波罗的海三国科学奖以及两次立陶宛国家科学奖。
Juozas Vidmantis Vaitkus
立陶宛科学院院士，维尔纽斯大学教授，维尔纽斯大学理事会和学术委员会成员，立陶宛驻国际光学委员会(ICO)代表。曾任半导体物理系系主任，材料科学与应用研究所所长，材料研究部主任。曾在多个国家的大学担任访问学者，格拉斯哥大学荣誉客座教授。苏联金星勋章获得者，曾获1988年苏联国家奖，立陶宛苏维埃社会主义共和国部长理事会奖。
A. Dubietis
物理学博士，维尔纽斯大学教授，首席研究员，量子电子系激光研究中心超短脉冲光学组负责人。2004年立陶宛国家科学奖得主。1992年与Algis Petras Piskarskas等发表论文首次提出光学参量放大技术。研究领域为非线性光学，超短光脉冲的参量生成和放大，局部波和孤子，大气物理学和光学。
Gintaras Valušis
物理学博士，维尔纽斯大学半导体物理系教授，物理科学与技术中心(FTMC)激光科技部门主任，德累斯顿工业大学应用光学物理研究所博士后，2000年在法兰克福大学获洪堡学者称号。
Gediminas Raciukaitis
物理科学与技术中心(FTMC)激光技术系主任，科学委员会主席。毕业于维尔纽斯大学，获非线性光谱学领域博士学位。1995年加入Ekspla公司，并担任激光技术顾问，2004年加入物理研究所。研究领域包括开发新的激光光源，在基于超短脉冲激光器和光子学的材料微加工中激光的应用以及工业激光技术的实现。
Roaldas Gadonas
维尔纽斯大学量子电子系教授，维尔纽斯大学激光研究中心主任，激光纳米光子组负责人，物理和数学博士学位，1999年荣获立陶宛国家科学奖。研究领域包括激光光谱学，纳米分子动力学，激光荧光诊断，医学激光应用，非线性光学显微镜。
Rimantas Kanapenas
维尔纽斯科技大学教授，维尔纽斯激光技术中心的创始人和负责人，立陶宛荣誉发明家。发表文章300余篇，发明150多项，其中包括立陶宛第一个欧盟认证的微型激光治疗设备。他在立陶宛开拓了新的激光技术方向，并在医学领域发展激光技术，出版相关专著书籍。目前的科学研究领域为激光在固体材料和生物技术中的作用。
光学科研机构
维尔纽斯大学
维尔纽斯大学全称为维尔纽斯卡普苏斯大学，是一所综合性大学。维尔纽斯大学有着悠久的历史。它始建于1579年，比莫斯科大学早建176年，是东欧最古老的高等学府之一。
激光研究中心
维尔纽斯大学的激光研究始于1969年，由当时毕业于莫斯科国立大学的几位研究人员创立。1974年，天文与量子电子系在物理学院成立；1983年成立的激光研究中心大大增加了可供实验研究的基础设施。自该中心成立以来，已有600多名激光物理领域的学生毕业，50多名年轻的研究人员完成了他们的博士研究。
目前，激光研究中心共有生物光子学组、超强激光物理组、激光纳米光子学组、飞秒光丝研究组、利用非线性光学产生光和太赫兹辐射组、飞秒激光微加工组、同步抽运光参量振荡器研究组等，约40名正式员工，包括10名教授和20名博士。该中心每年招收约20名博士，40名硕士。
拥有开放式的多功能激光设备“Naglis”与“MLF”。在2000多平方米的现代实验室里，研究小组正在研究超短脉冲光学、双光子学、激光纳米光子学、激光诱导的击穿和光学测试、参量光现象、超快光谱学和飞秒技术等。正在进行的研究项目受到立陶宛国家科学、创新、技术署，立陶宛研究委员会，北约和平与安全科学项目和欧洲激光实验室资助。
左图：Naglis大功率设备 右图： MLF激光器
量子电子系
目前负责的有国际、国内以及校际项目，维尔纽斯大学支持“激光与非线性光学系统中基本超快过程的研究”“开发用于工业和生物医学应用的激光技术”等项目；国内项目受到立陶宛研究委员会、北约和平与安全科学项目和欧盟地平线2020计划的资助；国际合作项目还有中国（台湾地区）-拉脱维亚-立陶宛共同基金项目，立陶宛-法国合作的Gilibert项目等。
半导体物理系
主要研究方向有新型无机和有机半导体光电材料的光谱表征，由自由载流子、电光和自旋相关机制引起的半导体中的非线性光学，高激发半导体及其低维结构中的非平衡载流子和激子的动力学，辐射探测器、高密度闪烁晶体，发光二极管的应用，晶体表面和缺陷的计算机模拟，基于纳米结构的导电聚合物的生物、免疫、DNA传感器。
光子学与纳米技术研究所/应用研究所
研究领域有新型有机和无机功能材料及结构，高级电子和光电器件的开发、表征和跨学科应用。共有光电现象研究小组、照明研究小组、氮化物外延技术与器件研究小组、有机光电子学研究小组、半导体光子学小组5个研究小组。
物理科学与技术中心(FTMC)
物理科学与技术中心是2010年由化学研究所、物理研究所、半导体物理研究所、纺织研究所合并组建而成，目前是立陶宛最大的科研机构。在新技术和创新设备的开发中，与德国、法国、英国、苏格兰、波兰、中国、美国等国家与地区的科学家密切合作，实施欧盟和双边科学联合项目。
激光技术系
包含激光精密加工实验室、光纤激光器实验室、固体激光器实验室、光学镀膜实验室、纳米光子学实验室、3D技术和机器人实验室等6个实验室。
分子复合物理系
包含超快光谱学实验室、生物物理研究实验室2个实验室，研究仪器有紫外至可见光范围分光计、荧光寿命分光计、单分子显微镜与光谱仪、相干反斯托克斯喇曼散射显微镜、条纹相机等。
光电子系
包含超快光电子学实验室、光电技术实验室、半导体光学实验室、太赫兹光子学实验室、光电系统特性实验室等5个实验室。实施“欧洲太空总署项目：铋在红外光电探测器中的应用(BIRD) ”“FP7居里夫人ITN项目：NOTEDEV(新型太赫兹设备)”等项目。
光子技术工业实验室
研究方向包括超材料和纳米等离子体激元，利用纳米结构(球、刀刃等)对电磁场进行精确的纳米干涉测量，矢量波束传播的拓扑荷数(涡旋，矢量奇点)，用矢量电磁波束加速带电粒子，二次和三次参量过程中材料的非线性相互作用。
BALTFAB装置
BALTFAB是激光技术与纳米工程部门联合的开放式用户设施，现代激光实验室拥有纳秒、皮秒和飞秒系统的全系列工业级激光器，提供激光加工、生物分子过程以及分析/测量等服务，包括全系列的纳米/微米和宏观制造，使用激光切割、烧蚀和标记的非并发光刻服务，使用原子力显微镜的化学接触冲压和写入等。
考纳斯理工大学
考纳斯理工大学（KTU）成立于1922年，是立陶宛最大的公立理工科大学。
光学技术研究实验室
该实验室隶属于材料科学研究所表面与薄膜系，与南丹麦大学、日本国家材料科学研究所以及其他国际科学中心合作。
主要研究激光技术和光谱学方法的应用；采用超高速Yb:KGW激光系统进行精密的多波长微纳材料的制备以及瞬态吸收光谱测量；利用基于连续波、脉冲激光干涉和聚焦激光曝光的技术，建立和分析周期性微观结构以开发新的证件光学安全特性；研制了能够实时监测液体折射率的光学传感器，并将其应用于生物过程分析；通过结合软质光刻复制技术和毛细管辅助粒子沉积法，实现等离子体激元的纳米颗粒和在规则阵列中的荧光微粒子沉积在光子学中的应用；用光谱椭偏仪研究了纳米复合材料的等离子体激元特性。
生产工程系
该系隶属于机械工程与设计学院，主要进行与生产过程中激光应用有关的研究。研究方向包括工程材料的热处理和微观构造中激光辐照的影响，激光焊接和电镀，快速生产系统中的激光应用以及激光技术在生产系统中的集成等。研究活动也与材料和结构的光学测量及表征有关。该系与芬兰的拉彭兰塔理工大学、德国伊尔梅瑙工业大学、爱沙尼亚塔林理工大学以及其他大学和研究中心合作。
维陶塔斯·马格纳斯大学
维陶塔斯·马格纳斯大学成立于1922年，重新建立于1989年。
物理系非线性光学现象建模组
该课题组对具有二次、三次非线性效应和热效应的介质中的短激光脉冲传播进行理论建模。针对这些现象，提出了数值模拟方法，并应用于解决研究问题。该组的其他研究兴趣是激光诱导击穿光谱学。该小组与Ekspla和物理研究所固体激光实验室合作。
立陶宛Jonas Žemaitis将军军事研究院工程管理系
该系成立于1994年。研究的方向之一是采用基于激光的方法来探测爆炸物和污染物。该系的科学家利用现代激光技术，开发了选择性方法和敏感设备，用于探测陆军训练场地和周围环境的污染物。目前，该系正与维尔纽斯大学的噪声与太赫兹实验室密切合作，研究利用硅基CMOS探测器检测量子级联激光器的太赫兹辐射。
国家癌症研究所物理与生物医学实验室
实验室成立于2004年，与挪威奥斯陆大学、挪威肿瘤医院、德国莱布尼兹光子技术研究所（耶拿）保持密切合作。主要研究包括激光辐射与生物物体之间的相互作用；利用时间和空间分辨率的发光光谱和非线性光学技术，研究光与不同类型的纳米粒子（半导体、黄金、磁、荧光、上转换等）之间的相互作用；在细胞培养和实验动物中，对生物活性分子和纳米粒子进行荧光寿命成像、共焦显微镜观察。
物理研究所科技园
物理研究所科技园（STP）是一家活跃于物理与技术科学、创新、知识社会以及科学研究与商业合作的非营利机构。实施研究成果和促进科学与工业之间的合作是STP的主要活动。
该园区的目标是为公司在应用研究和实验开发领域提供帮助，帮助研究机构和大学进行科学研究成果商业化，并促进物理领域的商业与科学研究的整合，促进出口，提高国家的竞争力，促进知识经济的增长。
激光与工程技术培训中心（LITEK）
LITEK成立于2011年，由“2007-2013年欧盟结构基金基础设施”资助建立，由十多家在激光和光子学相关工程技术领域的公司和组织组成，联合研发和创新导向的项目。
该中心的总体目标是创建一个拥有完全整合的研究人员、供应商、制造商和零售商链的动态中心。这种整合将促进激光和激光相关工程技术的国际竞争力，并有助于传播集群中各个成员的知识和福祉。LITEK一直在寻找新的方式来支持整个欧盟新的跨行业工业价值链的发展。
企业
除了科研机构，立陶宛的激光企业也在研发领域发力。过去五年间，激光企业在研发方面投入的总金额超过3200万欧元。项目覆盖了新型激光光源的开发，激光和光学技术在纳米技术，生物医学研究，爆炸物或污染物识别，诊断系统和工业流程中的应用。（详细情况请参见今日第二条《立陶宛激光行业增速远超全球，机遇与挑战并存》）
立陶宛著名的激光公司EKSPLA和Light Conversion正在为欧盟ELI-ALPS项目系统SYLOS构建一个TW级激光器，以1 kHz的重复频率工作并提供10 fs的光脉冲。系统设计完全基于维尔纽斯大学激光研究中心开发的OPCPA技术，在飞秒种子光脉冲在级联的光参量放大器中被放大。
截至2016年，该项目所展示的参数是9 fs的脉冲持续时间，43 mJ的脉冲能量，820 nm的中心频率和1小时240 mrad的载波包络相位稳定性。脉冲重复频率为1 kHz。将脉冲压缩至9 fs后，脉冲的峰值功率达到了4.8 TW，这使其成为以1 kHz重复频率工作的峰值功率最高的激光器。
相关著作
固体照明导论
（立陶宛）茹考斯卡斯，（美）舒尔，（美）加斯卡
该书可作为研究生和大学高年级学生固体照明课程的教科书或半导体物理、材料科学、电子器件设计、照明技术和光学课程的参考书。
国际光学委员会立陶宛分会
国际光学会立陶宛分会，即立陶宛物理学会的分支机构立陶宛光学学会，是立陶宛参与和开展国际科研合作的主要机构，并一直保持着国际光学委员会的会员资格。目前，已有13名来自立不同激光研究机构的教授和博士当选为学会委员。
立陶宛激光协会
立陶宛激光协会成立于2004年，会员包括维尔纽斯大学，国家研究机构物理科学和技术中心以及众多的立陶宛激光企业。该协会将各机构和企业汇聚一堂， 促进其在“光子与激光技术”领域中共同发展。“光子与激光技术”是立陶宛政府批准的H2020优先发展智慧专业。协会制定了立陶宛激光工业发展战略计划目标：使激光工业产值在未来7-10年内至少达到GDP的1%。2016年，立陶宛激光行业的销售额达到9000万欧元。年均增长超过10％。
End
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