关于激光的简介讲解
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常用激光介绍范文激光(Laser)是一种特殊的光,它具有高度的单色性、高亮度和高直行性。
激光的产生和特性使其在众多领域有重要的应用,例如科学研究、医疗、通信、材料加工等。
激光的产生是通过激发原子、分子或离子的能级跃迁来实现的。
当这些粒子在受到外界能量激发后返回基态时,会释放出光的能量。
与其他光源相比,激光具有高度的单色性,即发出的光具有非常狭窄的频率范围。
这使得激光在科学实验中可以精确测量光谱学特性,例如分析化学物质的成分和结构。
激光还具有高亮度,即单位面积光强非常高。
这使得激光在医疗领域有广泛的应用,例如激光手术和激光疗法。
激光手术通过将激光束聚焦在患者体内的目标组织上,实现非接触式精确切割。
激光疗法则利用激光的光热效应,将激光能量转化为组织热能,用于治疗癌症、皮肤病等疾病。
激光还被广泛应用于通信领域。
激光通过光纤传输可以实现大量信息的高速传输。
这种技术在现代通信系统中得到了广泛应用,无论是互联网、移动通信还是电视、电台等广播媒体,都离不开激光的应用。
激光通信具有高速传输、抗干扰能力强、信号损耗小等优点,已成为现代通信领域的重要技术。
另外,激光在材料加工中也有重要的应用。
激光切割、激光打标和激光焊接等技术,可以实现对各种材料的高精度加工。
激光切割利用激光束的高能量密度将材料切割成所需形状,广泛应用于金属、塑料、玻璃等材料的切割加工。
激光打标则通过刻蚀或氧化材料表面,实现对产品的标记和标识。
而激光焊接则可以实现对材料的高精度连接,广泛应用于制造业的焊接工艺。
总之,激光作为一种特殊的光源,具有高度的单色性、高亮度和高直行性,被广泛应用于科学研究、医疗、通信、材料加工等领域。
激光的应用不断推动各个领域的发展和进步,为人类带来更多的便利和创新。
随着激光技术的不断发展,相信激光在更多领域将会有更深入的应用和突破。
《激光》讲义一、激光的基本概念激光,这个在现代科技中熠熠生辉的词汇,其实代表着一种极其特殊而强大的光。
从本质上来说,激光和我们日常生活中见到的普通光,比如太阳光、灯光,有着明显的区别。
普通光是由无数不同波长、不同相位、不同偏振方向的光混合而成的,它们向四面八方传播,能量分散。
而激光则具有高度的单色性、相干性、方向性和高亮度等独特性质。
所谓单色性,指的是激光的波长非常单一,几乎是单一频率的光。
这使得激光在光谱分析、医学诊断等领域有着重要的应用。
相干性意味着激光中的光波在时间和空间上具有高度的一致性,能够产生稳定而清晰的干涉条纹,这在激光干涉测量、全息技术中发挥着关键作用。
激光的方向性极强,几乎是一束平行的光线,发散角非常小。
这使得激光能够在长距离传输中保持能量的集中,从而实现远距离的精确测量、通信和能量传输。
高亮度则是激光能量高度集中的体现,使得它能够在瞬间释放出巨大的能量。
二、激光的产生原理那么,激光是如何产生的呢?这要从原子和分子的能级结构说起。
原子和分子内部存在着一系列不连续的能量状态,称为能级。
当原子或分子吸收一定能量时,电子会从低能级跃迁到高能级,处于激发态。
但激发态是不稳定的,电子会很快自发地从高能级跃迁回低能级,并释放出光子。
在普通光源中,这些光子的发射是随机的,方向、频率和相位都各不相同。
而在激光产生的过程中,需要一个特殊的装置——激光器。
激光器通常由工作物质、激励源和光学谐振腔三部分组成。
工作物质是能够产生激光的物质,比如气体(如氦氖气体)、固体(如红宝石、钕玻璃)或液体。
激励源则为工作物质提供能量,使大量原子处于激发态。
光学谐振腔由两块反射镜组成,一块全反射镜,一块部分反射镜。
当工作物质中的原子受激辐射产生的光子在谐振腔内来回反射时,会不断地激发其他处于激发态的原子产生受激辐射,从而使光子数量不断增加。
而且,只有那些与谐振腔轴线平行、频率和相位相同的光子才能在腔内形成稳定的振荡,最终从部分反射镜射出,形成激光。
激光的定义及原理1. 概述激光(Laser)是一种特殊的光,具有高度的单色性、方向性和相干性,被广泛应用于科学研究、工业制造、医疗治疗等领域。
本文将介绍激光的定义及原理。
2. 激光的定义激光是一种高度聚集的电磁波,其光具有高度相干性、方向性和单色性。
相比于普通光,激光具有更小的发散角和更高的能量密度。
激光的产生是基于光学激发过程。
3. 激光的原理激光的产生是通过激发放大口径的激光介质(如气体、液体、固体等)中的原子、离子或分子,达到它们在激光的频率下能量的一个稳态。
当这些粒子回到低能稳态时,会释放出激光所对应的电磁波。
激光产生的过程包括三个重要的步骤:激发、放大和光学反馈。
3.1 激发激发是指将激光介质中的粒子从低能级激发到高能级的过程。
这通常通过能量输入的方式来实现,如电子束、光束等。
当粒子被能量激发后,会不断在高能级和低能级之间跃迁。
3.2 放大放大是指将激发态的粒子数不断增加,从而使被激发的粒子数目超过它们在低能态时的数目。
激光介质中的放大是通过受激辐射实现的。
在受激辐射过程中,当一个粒子从高能态跃迁到低能态时,它会受到在这个过程中经过的光子的激发,从而将原光子的能量、相位和方向模拟地传递给新的光子。
3.3 光学反馈光学反馈是激光发射的一个重要过程,它使得激光得以持续放大。
光学反馈是指一部分激发态的粒子跃迁回到基态时,经过激光介质中的反射,重新被重新激发,从而继续释放激光。
光学反馈会不断调整能够反射回来并与正在产生的激光波相互干涉的光的相位,以保持激光振荡波的相干性和单色性。
4. 激光的特性激光具有许多独特的特性,使其在许多领域都有广泛的应用。
4.1 高相干性激光具有高度的相干性,即光的频率和相位保持稳定。
这使得激光在干涉、衍射等现象中表现出独特的波动特性。
4.2 高度方向性激光的辐射通常比较集中,具有较小的发散角度。
这使得激光可以通过光学器件将光束聚焦到非常小的尺寸,从而在高分辨率成像、精细加工等领域有广泛应用。
简述激光的原理与应用激光的原理激光(Laser)是一种特殊的光。
与普通光不同,激光具有高度聚焦、单色性强、相干性好等特点。
其原理基于激活介质中的原子或分子,使其转换成受激发射的光子。
激光通过受激辐射产生,具有高度单色性和强度。
主要由三个过程组成:吸收、受激辐射和自发辐射。
1. 吸收激光的工作物质(激活介质)通常是由镜片、气体、晶体等材料构成。
当光线通过激活介质时,部分光会被吸收,而激活介质的原子或分子将吸收光能。
吸收的光能会引起原子或分子的电子跃迁。
2. 受激辐射当原子或分子中的电子跃迁发生时,某些光子具有与吸收的光子相同的能量和频率。
这些光子激发了其他原子或分子内的电子跃迁,产生了一个向前放大的光过程。
这种受激辐射导致所有原子或分子内的光子逐渐增加,并产生相干的光。
3. 自发辐射在激光过程中,激活介质中的原子或分子会发生自发辐射的过程。
自发辐射是无规律的,不具有相干性。
当自发辐射和受激辐射以及吸收进行平衡时,激光达到稳定状态。
激光的应用激光的特性使其应用广泛,下面列举了一些常见的激光应用。
1. 切割与焊接激光切割和焊接是激光在工业领域最常见的应用之一。
激光通过高能浓缩的光束,可以在短时间内将材料加热到高温并融化,实现快速切割或焊接。
这种高度聚焦的能力使激光在金属加工、汽车制造和电子生产等行业得到了广泛应用。
2. 治疗与医学激光在医学领域的应用十分广泛。
激光手术是一种非接触性手术方法,可以用于眼科手术、皮肤治疗、激光刀手术等多个方面。
激光可利用其高度聚焦的特性,精确地切割和修复人体组织,减少术后创伤和恢复时间。
3. 通信与测距激光通信是一种用激光光束进行通信传输的方式。
激光通信具有高速传输、大容量、抗干扰能力强等特点,被广泛用于卫星通信、光纤通信等领域。
此外,激光还可用于测距,例如激光雷达在导航和测绘中的应用。
4. 科研与实验激光在科研与实验中起到了重要作用。
例如,激光光谱学可以用于研究物质的结构和性质。
激光的原理和应用激光,全称为光子激发放射。
它是由震荡原子发出的强光束,具有高亮度、单色性和方向性,广泛应用于医疗、通信、工业、科学研究等领域。
激光作为一种新兴的光源,其原理和应用非常值得关注。
一、激光的原理激光的产生是利用原子、分子或离子等粒子在外界刺激下产生电子从低能量级跃迁到高能量级,然后再自发辐射出同一频率和相位的光,最后形成强、单色、准相干、方向性好的激光束。
激光的原理主要包括三种:受激辐射、光学共振腔原理和增益介质。
其中,受激辐射原理是指在外界光的刺激下,具有一定能量的电子从低能量级跃迁到高能量级,同时放出一个与外界光频率、同相位,且能量和方向相同的光子。
光学共振腔原理则是利用两面反射镜将介质中的激光束反复反射,使光子增多,从而放大了激光束的强度。
增益介质是激光发射过程中具有产生激光所必需的放大介质,它能够将吸收的能量转化为激光能量,从而提高激光功率和稳定性。
二、激光的应用激光作为一种新兴的光源,应用范围非常广泛,下面介绍几个典型的激光应用领域:1、医学领域激光在医学领域的应用主要是通过激光束去照射人体的组织或器官,实现医疗治疗的效果。
例如,激光手术是一种高科技医疗手段,可以在减轻病人痛苦的同时提高手术的精度和效果。
其他如激光治疗近视、皮肤光纤激光剥脱术、激光疤痕修复等,也成为了常见的激光医疗领域应用。
2、工业领域激光在工业领域的应用非常广泛,例如激光切割、激光打标、激光焊接等。
激光切割技术是将激光束照射到金属板上进行切割,提高了切割的精度和效率,同时还可应用于各种形状和尺寸的材料切割。
激光打标则是用激光束对物体进行标记,可以应用在各种材料上,加工效果好,标记质量高。
3、通信领域激光在通信领域的应用主要是光纤通信。
光纤通信是一种利用激光发射器将光信号传输到纤维内,然后通过纤维将光信号传输到目标点的通信方式,与普通的电信传输方式相比,光纤通信传输的速度快、损耗低、带宽高、安全可靠。
总之,激光的原理和应用是现代科技中的必备知识,在不同领域的应用中,能够为我们带来前所未有的便利和进步。
激光的特点、应用及原理一、激光的特点激光(laser)是一种特殊的光波,具有以下几个特点:1.高度聚焦性:激光具有高度聚焦性,可以通过光学器件将其聚焦到小的点上,因此激光可以集中能量,实现高精度的加工和测量。
2.单色性:激光是单色光,其波长非常狭窄,只有一个确定的波长。
这使得激光可以在光谱分析、激光干涉等领域有着广泛的应用。
3.相干性:激光是相干光,具有相位一致性。
这种相位一致性使得激光在干涉、衍射等光学现象中表现出特殊的特点。
4.高亮度:激光束非常亮,具有高亮度。
这使得激光可以在远距离传输,并且可以在光通信、激光雷达等领域发挥作用。
二、激光的应用激光由于其特殊的性质,在多个领域得到了广泛的应用,下面列举了一些常见的激光应用:1.激光切割和焊接:由于激光具有高度聚焦性和能量密集性,因此常被用于金属切割和焊接。
激光切割和焊接具有高效、精确的优点,在制造业中有广泛应用。
2.激光医学:激光在医学领域有着重要的应用。
例如,激光手术可以代替传统手术,减少损伤和愈合时间;激光美容可以去除痣、纹身等。
3.激光测量和定位:由于激光具有高精度和高亮度,因此经常被用于测量和定位。
激光测距仪、激光雷达等设备广泛应用于工程测量、地质勘探等领域。
4.激光显示和光通信:激光被用于制造高清晰度的激光电视、投影仪等显示设备,同时也被应用于光纤通信,提高传输速度和质量。
三、激光的原理激光的产生是通过激发介质原子或分子,使其达到激发态,然后通过受激辐射产生的光的放大和反馈而产生的。
激光的产生过程可以分为以下几个步骤:1.激发:通过电流、光、化学反应等方式激发介质原子或分子,使其达到激发态。
2.受激辐射:当激发态的原子或分子遇到足够多的光子时,它们将发生受激辐射,释放出与入射光子相同的频率和相位的光子。
3.放大:放大器中包含了活性介质,这些活性介质被激发态的原子或分子所占据。
当受激辐射的光经过放大器时,由于反复的受激辐射作用,光的强度会不断增强。
激光的特性及应用激光(laser)是一种高度聚焦的、单色性和相干性极高的光束。
它具有独特的特性,因此在各个领域有广泛的应用。
本文将介绍激光的特性以及一些常见的激光应用。
一、激光的特性1. 高度聚焦:激光束可以被聚焦到极小的直径,因此可以实现高精度和高分辨率的操作。
这种属性使激光在医疗、材料加工和通信领域得到广泛应用。
2. 单色性:激光是单色光,即它的频率非常纯净。
这使得激光在光谱分析、光学传感器和高精度测量中具有重要作用。
3. 相干性:激光的光波是相干的,即光的波峰和波谷保持稳定的相对位置。
这种特性使激光在干涉测量、全息术和激光雷达等领域得到广泛应用。
4. 高能量密度:激光具有高能量密度,可以在很小的空间范围内提供大量的能量。
这使得激光在切割、焊接和打孔等材料加工过程中非常有效。
二、激光的应用1. 医疗领域:激光在医疗领域有着广泛的应用。
例如,激光手术可以实现精确的组织切割和病变去除,减少手术风险和恢复时间。
激光还可以用于激光治疗中的照射,用于促进伤口愈合和病症治疗。
2. 通信领域:激光在光纤通信中起到关键作用。
激光作为信息传输的光源,可以提供高速、高带宽的数据传输。
此外,激光器还可以用于激光雷达系统,提供高分辨率和远距离测量。
3. 制造业:激光在制造业中有广泛应用。
例如,激光切割机可以用于精确切割金属和非金属材料,激光焊接机可以实现高质量的焊接工艺,激光打标机可以在产品上进行纹理、标记和刻字。
4. 科学研究:激光在科学研究中也扮演重要角色。
例如,激光光谱学被广泛应用于化学和物理领域的分析和研究。
激光还可以用于量子物理实验、原子和分子物理学研究等领域。
5. 军事应用:激光在军事领域有着重要的应用。
激光器可以作为导引系统用于精确制导导弹和飞行器。
激光还可以用于激光武器系统,具有远射程、高精度和强杀伤力等特点。
综上所述,激光作为一种特殊的光束,具有高度聚焦、单色性、相干性和高能量密度等特性。
这些特性使得激光在医疗、通信、制造和科学研究等领域都得到了广泛应用。
《激光》知识清单一、什么是激光激光,英文全称为“Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”,意思是“通过受激辐射光放大”。
简单来说,激光是一种具有高度方向性、高亮度、高单色性和高相干性的光。
它与普通的光有着显著的区别。
普通的光是由大量的原子或分子自发地辐射产生的,这些光的方向、频率和相位都是随机的。
而激光则是通过一种特殊的机制,使得大量的光子具有相同的频率、相位和方向,从而形成了一种极其强大和集中的光束。
二、激光的产生原理激光的产生依赖于三个重要的过程:受激吸收、自发辐射和受激辐射。
受激吸收是指处于低能态的原子吸收一个光子的能量,从而跃迁到高能态。
自发辐射则是指处于高能态的原子在没有外界作用的情况下,自发地跃迁回低能态,并释放出一个光子。
这个光子的方向、频率和相位都是随机的。
而受激辐射是激光产生的关键过程。
当一个处于高能态的原子受到一个与它即将辐射出的光子频率、相位和方向相同的入射光子的作用时,会受到激发而跃迁回低能态,并辐射出一个与入射光子完全相同的光子。
这两个光子又会进一步激发其他处于高能态的原子产生受激辐射,从而形成大量具有相同特性的光子,实现光的放大。
为了实现激光的产生,还需要一个光学谐振腔。
这个谐振腔通常由两个平行的反射镜组成,使得在其中传播的光能够不断地被反射和放大,只有满足特定频率和方向的光才能在腔内形成稳定的振荡,最终从谐振腔的一端输出形成激光。
三、激光的特点1、高度方向性激光的光束非常狭窄,几乎是平行的。
这使得激光能够在很远的距离上保持很高的能量密度,从而可以用于精确的测量、通信和加工等领域。
2、高亮度激光的亮度极高,远远超过了普通光源。
这使得激光在切割、焊接、打孔等工业加工中具有强大的能力。
3、高单色性激光的波长非常单一,即颜色非常纯。
这对于光谱分析、激光通信等领域非常重要。
4、高相干性激光的光波具有很好的相干性,即光波之间的相位关系非常稳定。
《激光应用简介》讲义激光,这个在现代科技中熠熠生辉的名词,已经成为了众多领域中不可或缺的一部分。
它以其独特的性质和强大的功能,为人类的生活和生产带来了巨大的变革。
激光,英文名“Laser”,是“Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”的缩写,意思是“通过受激辐射光扩大”。
简单来说,激光是一种具有高度单色性、相干性和方向性的强光。
激光具有许多独特的性质。
首先,它的单色性极好,意味着激光的光波波长非常单一,颜色纯净。
这使得它在光谱分析、精密测量等领域有着重要的应用。
其次,激光的相干性很强,光波之间的相位关系稳定,这在干涉测量、全息技术等方面发挥着关键作用。
再者,激光的方向性极佳,能够高度集中能量,传播很远的距离而几乎不发散,这让它在通信、测距等领域大显身手。
在工业领域,激光的应用广泛且多样。
激光切割技术凭借其高精度、高速度和高质量的切割效果,在金属加工、汽车制造、航空航天等行业中得到了广泛应用。
与传统的切割方法相比,激光切割能够更精准地切割出复杂的形状,且切口光滑、无毛刺。
激光焊接也是工业生产中的重要技术,它能够实现高熔点金属的焊接,焊缝牢固、美观,适用于电子、汽车、医疗器械等领域。
此外,激光打标技术可以在各种材料表面打上永久性的标记,具有高精度、高速度和高耐久性的特点,常用于产品标识、防伪标记等。
医疗领域是激光大放异彩的另一个舞台。
激光近视手术已经成为了许多近视患者恢复清晰视力的有效手段。
通过精确地切削角膜,改变其曲率,从而矫正近视。
激光美容也逐渐受到人们的青睐,如激光祛斑、激光脱毛、激光祛皱等,能够有效改善皮肤状况,让人焕发青春光彩。
在外科手术中,激光可以用于止血、切割组织等,减少手术创伤,加快患者的恢复速度。
通信领域中,激光通信具有巨大的潜力。
由于激光的频率高、带宽大,能够承载更多的信息,实现高速的数据传输。
尤其是在太空通信中,激光通信能够克服传统无线电通信的一些限制,为未来的星际通信提供了可能。
关于激光的简介前言:激光是20世纪以来,继原子能、计算机、半导体之后,人类的又一重大发明,被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”和“奇异的激光”。
它的亮度为太阳光的100亿倍。
它的原理早在 1916 年已被著名的美国物理学家爱因斯坦发现,但要直到 1960 年激光才被首次成功制造。
激光是在有理论准备和生产实践迫切需要的背景下应运而生的,它一问世,就获得了异乎寻常的飞快发展,激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生,而且导致整个一门新兴产业的出现。
激光可使人们有效地利用前所未有的先进方法和手段,去获得空前的效益和成果,从而促进了生产力的发展。
该项目在华中科技大学武汉光电国家实验室和武汉东湖中国光谷得到充分体现,也在军事上起到重大作用。
一.什么是激光:激光——人类创造的神奇之光激光的最初中文名叫做“镭射”、“莱塞”,是它的英文名称LASER的音译,是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词的头一个字母组成的缩写词。
意思是“受激辐射的光放大”。
激光的英文全名已完全表达了制造激光的主要过程。
1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激发射”改称“激光”。
激光是20世纪以来,继原子能、计算机、半导体之后,人类的又一重大发明,被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”和“奇异的激光”。
它的原理早在 1916 年已被著名的物理学家爱因斯坦发现,但要直到 1958 年激光才被首次成功制造。
激光是在有理论准备和生产实践迫切需要的背景下应运而生的,它一问世,就获得了异乎寻常的飞快发展,激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生,而且导致整个一门新兴产业的出现。
激光可使人们有效地利用前所未有的先进方法和手段,去获得空前的效益和成果,从而促进了生产力的发展。
激光的产生原理:受激辐射基于伟大的科学家爱因斯坦在1916年提出的一套全新的理论。
这一理论是说在组成物质的原子中,有不同数量的粒子(电子)分布在不同的能级上,在高能级上的粒子受到某种光子的激发,会从高能级跳到(跃迁)到低能级上,这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光,而且在某种状态下,能出现一个弱光激发出一个强光的现象。
这就叫做“受激辐射的光放大”,一段激活物质就是一个激光放大器。
二.激光的特点:(1)定向发光普通光源是向四面八方发光。
要让发射的光朝一个方向传播,需要给光源装上一定的聚光装置,如汽车的车前灯和探照灯都是安装有聚光作用的反光镜,使辐射光汇集起来向一个方向射出。
激光器发射的激光,天生就是朝一个方向射出,光束的发散度极小,大约只有0.001弧度,接近平行。
1962年,人类第一次使用激光照射月球,地球离月球的距离约38万公里,但激光在月球表面的光斑不到两公里。
若以聚光效果很好,看似平行的探照灯光柱射向月球,按照其光斑直径将覆盖整个月球。
(2)亮度极高在激光发明前,人工光源中高压脉冲氙灯的亮度最高,与太阳的亮度不相上下,而红宝石激光器的激光亮度,能超过氙灯的几百亿倍。
因为激光的亮度极高,所以能够照亮远距离的物体。
红宝石激光器发射的光束在月球上产生的照度约为0.02勒克斯(光照度的单位),颜色鲜红,激光光斑明显可见。
若用功率最强的探照灯照射月球,产生的照度只有约一万亿分之一勒克斯,人眼根本无法察觉。
激光亮度极高的主要原因是定向发光。
大量光子集中在一个极小的空间范围内射出,能量密度自然极高。
(3)颜色极纯光的颜色由光的波长(或频率)决定。
一定的波长对应一定的颜色。
太阳光的波长分布范围约在0.76微米至0.4微米之间,对应的颜色从红色到紫色共7种颜色,所以太阳光谈不上单色性。
发射单种颜色光的光源称为单色光源,它发射的光波波长单一。
比如氪灯、氦灯、氖灯、氢灯等都是单色光源,只发射某一种颜色的光。
单色光源的光波波长虽然单一,但仍有一定的分布范围。
如氪灯只发射红光,单色性很好,被誉为单色性之冠,波长分布的范围仍有0.00001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。
由此可见,光辐射的波长分布区间越窄,单色性越好。
激光器输出的光,波长分布范围非常窄,因此颜色极纯。
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。
由此可见,激光器的单色性远远超过任何一种单色光源。
(4)能量密度极大光子的能量是用E=hγ来计算的,其中h为普朗克常量,γ为频率。
由此可知,频率越高,能量越高。
激光频率范围3.846*10^(14)Hz到7.895*10^(14)Hz.激光能量并不算很大,但是它的能量密度很大(因为它的作用范围很小,一般只有一个点),短时间里聚集起大量的能量,用做武器也就可以理解了。
三.激光的应用:(1).目前激光技术及其应用研究内容包括:①超快超强激光:超快超强激光主要以飞秒激光的研究与应用为主,作为一种独特的科学研究的工具和手段,飞秒激光的主要应用可以概括为三个方面,即飞秒激光在超快领域内的应用、在超强领域内的应用和在超微细加工中的应用。
其中飞秒激光超微细加工是当今世界激光、光电子行业中的一个极为引人注目的前沿研究方向。
②新型激光器研究:激光测距仪是激光在军事上应用的起点,将其应用到火炮系统,大大提高了火炮射击精度。
激光雷达相比于无线电雷达,由于激光发散角小,方向性好,因此其测量精度大幅度提高。
由于同样的原因,激光雷达不存在"盲区",因此尤其适宜于对导弹初始阶段的跟踪测量。
但由于大气的影响,激光雷达并不适宜在大范围内搜索,还只能作为无线电雷达的有力补足。
③激光医疗:激光在医学上的应用分为两大类:激光诊断与激光治疗,前者是以激光作为信息载体,后者则以激光作为能量载体。
多年来,激光技术已成为临床治疗的有效手段,也成为发展医学诊断的关键技术。
它解决了医学中的许多难题,为医学的发展做出了贡献。
现在,在基础研究、新技术开发以及新设备研制和生产等诸多方面都保持持续的、强劲的发展势头。
④激光化学:激光化学的应用非常广泛。
制药工业是第一个得益的领域。
应用激光化学技术,不仅能加速药物的合成,而又可把不需要的副产品剔在一旁,使得某些药物变得更安全可靠,价格也可降低一些。
又如,利用激光控制半导体,就可改进新的光学开关,从而改进电脑和通信系统。
激光化学虽然尚处于起步阶段,但其前景十分光明。
(2).激光技术在日常生活中的应用激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工以及做为光源,识别物体等的一门技术,传统应用最大的领域为激光加工技术。
激光技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术,传统上看,它的研究范围一般可分为:(一).激光加工系统。
包括激光器、导光系统、加工机床、控制系统及检测系统。
(二).激光加工工艺。
包括切割、焊接、表面处理、打孔、打标、划线、微调等各种加工工艺。
①激光焊接:汽车车身厚薄板、汽车零件、锂电池、心脏起搏器、密封继电器等密封器激光器和半导件以及各种不允许焊接污染和变形的器件。
目前使用的激光器有YAG激光器,CO2体泵浦激光器。
②激光切割:汽车行业、计算机、电气机壳、木刀模业、各种金属零件和特殊材料的切割、圆形锯片、压克力、弹簧垫片、2mm以下的电子机件用铜板、一些金属网板、钢管、镀锡铁板、镀亚铅钢板、磷青铜、电木板、薄铝合金、石英玻璃、硅橡胶、1mm以下氧化铝陶瓷片、激光器。
航天工业使用的钛合金等等。
使用激光器有 YAG激光器和CO2③激光打标:在各种材料和几乎所有行业均得到广泛应用,目前使用的激光器有YAG激光器和半导体泵浦激光器。
激光器、CO2④激光打孔:激光打孔主要应用在航空航天、汽车制造、电子仪表、化工等行业。
激光打孔的迅速发展,主要体现在打孔用YAG激光器的平均输出功率已由5年前的400w提高到了800w 至1000w。
国内目前比较成熟的激光打孔的应用是在人造金刚石和天然金刚石拉丝模的生产及钟表和仪表的宝石轴承、飞机叶片、多层印刷线路板等行业的生产中。
目前使用的激光器多以激光器为主,也有一些准分子激光器、同位素激光器和半导体泵浦激光器。
YAG激光器、CO2⑤激光热处理:在汽车工业中应用广泛,如缸套、曲轴、活塞环、换向器、齿轮等零部件的热处理,同时在航空航天、机床行业和其它机械行业也应用广泛。
我国的激光热处理应用远比国外广泛得多。
目前使用的激光器多以YAG激光器,CO激光器为主。
2⑥激光快速成型:将激光加工技术和计算机数控技术及柔性制造技术相结合而形成。
多用于模具和模型行业。
目前使用的激光器多以YAG激光器、CO激光器为主。
2⑦激光涂敷:在航空航天、模具及机电行业应用广泛。
目前使用的激光器多以大功率YAG 激光器、CO激光器为主。
2四.激光技术发展研究开发的重点目前激光加工技术及产业发展研究开发的重点可归纳为:(1)新一代工业激光器研究,目前处在技术上的更新时期,其标志是二极管泵浦全固态激光器的发展及应用。
(2)激光微细加工的应用研究。
(3)激光加工用大功率CO和固体激光器及准分子激光器的机型研究,开发和研制专用配2套的激光加工机床,提高激光器产品在生产线上稳定运行的周期。
(4)加工系统智能化,系统集成不仅是加工本身,而是带有实时检测、反馈处理,随着专家系统的建立,加工系统智能化已成为必然的发展趋势。
(5)建立激光加工设备参数的检测手段,并进行方法研究。
(6)激光切割技术研究。
对现有的激光切割系统进行二次开发和产业化,提供性能好、价格便宜的2-3轴数控CO切割机,并开展相应的切割工艺的研究,使该工艺广泛用于材料加工、2汽车、航天及造船等领域。
为此应着重在激光器外围装置,如:导光系统、过程监测和控制、喷咀、浮动装置的设计和研制以及CAD/CAM等方面开展工作。
(7)激光焊接技术研究。
开展激光焊接工艺及材料、焊接工艺对设备要求及焊接过程参数监测和控制技术研究,从而掌握普通钢材、有色金属及特殊钢材的焊接工艺。
(8)激光表面处理技术研究。
开展CAD/CAM技术、激光表面处理工艺、材料性能及激光表面处理工艺参数监测和控制研究,使激光表面处理工艺能较大幅度地应用于生产。
(9)激光加工光束质量及加工外围装置研究。
研究各种激光加工工艺对激光光束的质量要求、激光光束和加工质量监控技术,光学系统及加工头设计和研制。
(10)开展激光加工工艺技术研究,重点是材料表面改性和热处理方面的研究和推广应用;开展激光快速成形技术的应用研究,拓宽激光应用领域。
五. 总结:21世纪知识经济占主导地位,大力发展高新技术是迎接知识经济时代到来的必然选择。