摘 要：文章从四方面综述了光的研究进展及其创新应用，一是光的波粒二象基本属性，光孤子、光的空间维度、光的能量及其温热性等二次属性；二是光子的微观扫描、光弹性透视、条纹投影近程检测视场和光谱遥感远程深空探测等检测技术，光电探测和“光场相机”等成像技术；三是光的移动、霍尔效应、旋转、折弯与转弯、光速的快慢调节及储存、光的物理与化学过程、软硬载体等各种运动特性；四是光的“黑夜近视”、非注意盲视和隐身斗篷等客观特性。
关键词：光学；性质；光孤子；快慢光；条纹投影
引言
人类依靠光去认识世界。目前，光学已发展为近场光学、量子光学、应用光学、光通信、光谱学、光子晶体、薄膜光学、激光物理与技术、激光材料加工、导波纤维光学、激光微纳与超快制造、光学元件和材料、过程模拟与仿真等多个相关领域组成的学科，人类对光的特性研究还在不断深入。
光的波粒二象性是众所周知的常识，这种认识是基于在此之前，人们已经认识到粒子的波动性和粒子的粒子性，而且这种认识被实验证明，又经过实践的长期检验。但是人们没有满足于此，而是不断地对光的其他特性进行研究。无穷无尽的探索取得了显著成果，理论构架就像人类的居所，从野树窝、山洞到茅草屋，再到砖瓦房和高楼大厦。光的多彩世界隐藏着许多尚未知晓的特性。
1 光的基本属性和二次属性
如果把光的波粒性视作其基本属性或一次属性，则光的光电性、孤子性和压弹性是其二次属性。不同的光也许具有不同的压弹性，也许就是光子之间的不同间距。
1.1 光的基本属性
文献[1]针对光成像的实虚转化技术提出了普罗大众的疑问，也即在核心技术理论上，光的波粒二象性实质是指其同时具有波动性和粒子性所融为一体的二重性，还是此时的波动性和彼时的粒子性所一分为二的二元性？并且进一步追问，如果是后者，其转换是瞬间即现的还是有过程的？转换过程有哪些影响因素？转换的条件是如何的？能物理建模或数学建模吗？还有云计算能从变幻莫测的极光模拟中提取出规律性吗？
1.1.1 光子的波粒同时
是指光的波粒二象性是同时的，这就免去了波粒转换的过程和能量损耗，符合自然界的“低能耗”原理。陌生的量子世界可以通过现实的景象加深认识，粒子性和波动性的关系类似于个体与整体的关系，单个的粒子表现出活泼灵动，在局部区域东奔西跑无头绪，个体之间会发生碰撞而实现能量的传递；无数粒子的组成则表现出宏观的波动性，成像而有方向，在向远方传递的过程中掩盖住其内部无限活力的心。激光就是从物质原子的不稳定状态中把光子诱发出来并形成队列，队列中的光子们光学特性一样，步调极其一致，所以威力很大，可以切割加工或焊接金属。
1.1.2 光的波动性
可以想象光的波粒二象性类似水的特性。水面整体表现出波动性，同时以分子的形式向空气中蒸发。水下表现出暗流的波动和粒子的渗透特性，向底部的泥沙渗透，向泡在水中木头树叶渗透，遇到障碍物时可以轻便地绕过。这使其具备在宏观世界绕障的能力。当光波在前进的道路上遇到障碍物时，个体与其他微粒发生碰撞，损失部分能量而改变了方向，因此可以绕过物体。可以推想，每一次绕障都会削弱波动的能量，多次绕障后整体的能力将明显下降。
其实光的波动性具有非一般的特性，例如孤子又称孤立波，是一种特殊形式的超短脉冲，或者说是一种在传播过程中形状、幅度和速度都维持不变的脉冲状行波。有人把孤子定义为：孤子与其他同类孤立波相遇后，能维持其幅度、形状和速度不变。
1.2 光的二次属性
人们可以在认识光的基本属性的基础上挖掘其二次属性开发应用。
1.2.1 光孤子
是指经过长距离传输而保持形状不变的光脉冲，是由光纤中群速度色散和自相位调制两种最基本的物理现象共同作用形成的。一束光脉冲包含许多不同的频率成分，频率不同，在介质中的传播速度也不同，因此，光脉冲在光纤中将发生色散，使得脉宽变宽。但当具有高强度的极窄单色光脉冲入射到光纤中时，将产生克尔效应，即介质的折射率随光强度而变化，由此导致在光脉冲中产生自相位调制，使脉冲前沿产生的相位变化引起频率降低，脉冲后沿产生的相位变化引起频率升高，于是脉冲前沿比其后沿传播得慢，从而使脉宽变窄。当脉冲具有适当的幅度时，以上两种作用可以恰好抵消，则脉冲可以保持波形稳定不变地在光纤中传输，即形成了光孤子，也称为基阶光孤子。若脉冲幅度继续增大时，变窄效应将超过变宽效应，则形成高阶光孤子，它在光纤中传输的脉冲形状将发生连续变化，首先压缩变窄，然后分裂，在特定距离处脉冲周期性地复原。
光孤子因在整个传播过程中没有任何变化而常用于通信：容量大，误码率低、抗干扰能力强，不用中继站，从而免去了光电转换、重新整形放大、检查误码、电光转换、再重新发送等复杂过程。
1.2.2 光的空间维度
从空间角度来说，光具有维度吗？既然其具有传播的方向性和反射能力，答案应该是肯定的。但是一维光不是指一束光，一束光因其束径大小而可以是三维的，即便是一束三维光，在无穷大空间背景上就可以被认为是一维的。二维光肯定是、但是不仅指一片光。蒋[2]曾经研究光学薄膜的自动设计。薄膜的宏观结构就是二维的。三维光应该是光的常态，无拘无束地发散。尚无法确定是否存在超三维的多维光，但是光的确存在维度转换。
中国科技馆中展示的日落蛾的翅膀鳞片既像西北高原的风马旗，也像东南发达城市的霓虹灯光秀。据报道，图1蝴蝶翅膀的色彩并不是颜色本身，而是依靠表面鳞片的空间排列方位和密度产生对同一种光的折射差异，才引起颜色的变化。2015年10月新京报记者黄颖报道，北京认定首批13个高校高精尖中心中，就有两个与光有关，分别是首都师范大学成像技术高精尖创新中心、中央美术学院视觉艺术高精尖创新中心。成像技术与视觉艺术都离不开光的空间维度。