激光技术的发展及应用

《激光技术的发展及应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、LaserMeasurementTechnology第八章.激光技术及其应用激光技术的应用激光技术概述现代激光技术的发展前沿激光技术、计算机技术、原子能技术、生物技术，并列为二十世纪最重要的四大发现。是人类探索自然和改造自然的强有力工具。40多年来，激光技术与应用发展迅猛，已与多个学科相结合形成多个应用技术领域，比如光电技术，激光医疗与光子生物学，激光加工技术，激光检测与计量技术，激光全息技术，激光雷达，激光制导，激光可控聚变，激光武器等等。激光技术概述1917年，爱因斯坦提出了受激辐射理论,强调光的物质性；用量子观点预言受激辐射的存在和光放大的可能性。自从1960年美国

2、人梅曼制造出第一台激光器以后，到今天人们对激光并不陌生，如激光开刀可自动止血；全息激光照片可以假乱真；还有激光灯、激光打印机、激光治疗近视眼、激光美容等….。激光在军事上也有广泛的应用。激光技术概述激光技术是20世纪产生的最重大、最实用的科技成就之一。也是21世纪最活跃的高新技术之一。激光技术与现代通信技术、计算机技术、建筑装潢技术、机械加工技术、生物技术、医疗技术、农业技术等相互结合，不断开发出现代激光技术的应用性领域，带动了科学技术领域的新突破。激光技术概述什么是激光激光（laser---LightAmplificationbyStimulatedEmissionof

3、Radiation）是指受激辐射产生的光放大，是一种高质量的光源激光的产生自然界存在两种不同的发光方式发光方式自发辐射受激辐射产生产生并加以放大激光普通光原子：原子核、核外电子；电子在不同的轨道；不同轨道上电子能量不同，稳定性不同激光的产生粒子数反转状态E1E2E3E4E1E2激光的产生粒子数反转状态E1E2E3E4激光的产生激光器的结构激光器由三部分组成：工作物质、激励源、谐振腔激光的特性单色性好相干性好亮度高方向性好单色性好、颜色极纯太阳光：波长0.76微米--0.4微米.对应的颜色共7种.所以太阳光谈不上单色性.单色光源：氪灯,氦灯,氖灯,氢灯等。波长虽然单一.但仍

4、有一定的分布范围.如氪灯只发射红光.被誉为单色性之冠.波长分布的范围仍有10-5纳米.因此氪灯发出的红光.若仔细辨认仍包含有几十种红色.激光波长分布范围非常窄，颜色极纯.以输出红光的氦氖激光器为例.其光的波长分布范围可以窄到2×10-9纳米.是氪灯发射的红光波长分布范围的万分之二.光的颜色与波长相对应激光灯——舞台演出、歌剧院、迪厅、酒吧、广告等场所香港维多利亚港湾灯光汇演单色性好、颜色极纯相干性好——激光全息技术高亮度、高能量密度高亮度激光束经聚焦后，可产生几百万　个单位的高温高压。千分之一秒内使任何金属汽化。激光切割技术广泛应用于金属和非金属材料的加工中，可大大减少加

5、工时间，降低加工成本，提高工件质量。现代的激光成了人们所幻想追求的“削铁如泥”的“宝剑”。方向性好---发散角小激光器LaserD=1.6km(1km时光斑直径10m)38万公里看似平行的探照灯激光焊接激光焊接激光雕刻激光刻字激光打标小型激光打标机迄今为止世界上最小的牛。大小相当于红血球，它体长只有10微米，高7微米，精度为120纳米科学家希望，这只牛能拉着装有药物的车在血管中运动激光内雕刻纳米牛激光技术的应用现状激光在工业上的应用激光在医学上的应用激光在军事上的应用激光在农业上的应用激光在通信中的应用激光在科研中的应用24激光在工业上的应用激光已经广泛应用于焊接、切割、

6、打标、热处理、快速成型、涂敷和化学工业中。25激光打标26用激光焊接汽车激光在工业上的应用激光切割飞行员头盔27激光在工业上的应用激光熔覆航空发动机叶片28激光在工业上的应用激光在医学上的应用现在已经用于手术治疗、肌肉组织焊接、牙科治疗、光镇痛和光针灸等。29激光在军事上的应用激光测距激光雷达激光对潜通信激光模拟武器军用光纤陀螺激光照明与激光夜视30激光雷达测距仪31激光在军事上的应用激光雷达32激光在军事上的应用机载激光武器33美国小布什政府将激光武器用于其国家导弹防御系统中，用来摧毁助推阶段的敌方导弹。美研发的新型低能激光武器34在过去的十年中，美国军方一直习惯性的认

7、为美军需要的是能够立即融化导弹外壳的高能量激光武器，但是美国陆军和空军通过研究发现低能量激光武器也是一种非常有效的野战武器。在近些年的研究中，美国军方发现低能量激光武器能够有效的引爆来袭导弹的战斗部和安放在路边的炸弹。对此，美国国防部也已经进行了大量的试验以验证低能激光武器的作战效能。35测距、敌我识别、通信与制导36激光核聚变37激光核聚变的四个阶段激光产业化38第三个重大发展方向，就是把已有的激光，为了产业化应用，为了更大地发挥支撑作用，向产业化方向去发展，降低价格，批量生产，提高性能。值得指出的是大功率半导体激光器，它可