视频字幕
光学发展经历了从经典到现代的重要历程。牛顿在1687年提出了光的粒子说，麦克斯韦在1865年建立了电磁理论证明光是电磁波，爱因斯坦在1905年通过光电效应揭示了光的粒子性质，1960年第一台激光器的发明开启了现代光学时代。光具有波粒二象性，既表现出波动特征，也表现出粒子特征。
激光是受激辐射光放大的产物，具有三大特性：单色性好、相干性强、方向性佳。激光技术在多个领域实现了重大突破。在工业中，激光切割实现了高精度材料加工；在通信领域，激光器是光纤通信的核心器件，实现了高速数据传输；在医疗领域，激光手术提供了微创治疗方案。这些应用展现了激光技术的巨大潜力。
超快激光技术将光脉冲压缩到飞秒甚至阿秒级别，实现了时间尺度的极限突破。飞秒是千万亿分之一秒，阿秒更是十亿亿分之一秒。这种超短脉冲激光能够捕捉电子在原子中的运动轨迹，观察分子化学反应的瞬间过程，还能实现超精密的材料加工。超快激光为我们打开了观察微观世界超快过程的窗口。
量子光学揭示了光的量子特性。量子纠缠是两个光子处于叠加态，测量其中一个会瞬时影响另一个，这就是爱因斯坦称为'鬼魅般的超距作用'的EPR佯谬。量子纠缠光子对可用于量子密钥分发，实现绝对安全的通信，因为任何窃听行为都会破坏量子态而被发现。这种量子通信技术为未来信息安全提供了革命性解决方案。
超材料是具有周期性人工结构的材料，能实现自然材料无法达到的光学性质。最重要的特性是负折射率，使光线在超材料中发生反常弯曲。基于这一原理，科学家设计出隐身斗篷，通过引导光线绕过物体传播，实现视觉隐身效果。超材料光学还能突破传统光学的衍射极限，制造出分辨率超越传统透镜的完美透镜，为光学成像和光子器件带来革命性突破。