激光的资料和图片

激光

laser light

基于受激辐射光放大原理产生的相干辐射。激光具有如下特点：①定向性好。激光的发散立体角极小，一般在10-5～10-8 球面度范围内 。激光的高度定向性意味着激光能量集中在很窄的光束中。②亮度高。普通光源的亮度很低，太阳的亮度约为103 瓦／（厘米2·球面度），而大功率激光器的亮度高达1010～1017瓦／（厘米2·球面度 ）。③单色性好。激光的单色性通常用v／Δv 来表征，v 为激光谱线中心的频率，Δv为谱线频宽，较好的激光器 v／Δv可达1010～1013。单色性好亦即时间相干性好。④空间相干性好。普通光源的空间相干性很差，光程差为波长的数千倍时，已不出现干涉现象；而激光几乎整个波场空间都是相干的。

激光装置发出的激光

利用激光的定向性好和高亮度，在测距、雷达、光纤通信、医学、机械加工（焊接、切割、钻孔等）、导d制导和核聚变试验等方面广泛应用。激光的高强度使光谱学取得了突破性进展，开拓了新的研究领域；激光引起的非线性效应开创了非线性光学这一新领域。激光的极好的单色性为精密测量长度提供了十分有利的光源。可利用单色性好发展了光波的拍频技术，可测量极缓慢的速度（约 1微米／ 秒）和角速度（约10-1弧度 ／秒）。具有良好相干性的激光出现后 ，全息术得以进入实用阶段并迅速应用于各个领域。在相干光信息处理领域，激光器已成为必不可少的光源。

激光材料

laser material

把各种泵浦（电、光、射线）能量转换成激光的材料 。激光器的工作物质。激光材料主要是凝聚态物质，以固体激光物质为主。固体激光材料分为两类。一类是以电激励为主的半导体激光材料，一般采用异质结构，由半导体薄膜组成，用外延方法和气相沉积方法制得。根据激光波长的不同，采用不同掺杂半导体材料 。通常在可见光区域 ，以族化合物半导体为主；在近红外区域，以族化合物半导体为主；在中红外区域以Ⅳ-Ⅵ 族化合物半导体为主 。另一类是通过分立发光中心吸收光泵能量后转换成激光输出的发光材料。这类材料以固体电介质为基质，分为晶体和非晶态玻璃两种。激光晶体中的激活离子处于有序结构的晶格中，玻璃中的激活离子处于无序结构的网络中。常用的这类激光材料以氧化物和氟化物为主，如硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃、氟化物玻璃、氧化铝晶体、钇铝石榴石晶体、氟化钇锂等。氧化物材料具有良好的物理性质，如高的硬度、机械强度和良好的化学稳定性；氟化物材料具有低的声子频率、宽的光谱透过范围和高的发光量子效率。

激光测距

laser distance measuring

以激光器作为光源进行测距。根据激光工作的方式分为连续激光器和脉冲激光器。氦氖、氩离子、氪镉等气体激光器工作于连续输出状态，用于相位式激光测距；双异质砷化镓半导体激光器，用于红外测距；红宝石、钕玻璃等固体激光器，用于脉冲式激光测距。激光测距仪由于激光的单色性好、方向性强等特点，加上电子线路半导体化集成化，与光电测距仪相比，不仅可以日夜作业、而且能提高测距精度 ，显著减少重量和功耗，使测量到人造地球卫星、月球等远目标的距离变成现实。

激光唱片

laser disc

用激光刻录方法记录音频信号的圆形薄片载音体。激光数字唱片又称致密唱片和小型唱片。激光录放音是20世纪70年代末期唱片向数字化方向发展的成果。激光数字唱片直径120毫米，单面录音，可放唱1小时立体声节目，动态范围为90分贝。这种记录密度极高的声迹是由激光束按信号编码刻录的小坑和坑间平面组成的。它们分别代表二进制的 0和 1。唱片在重放时，用激光束扫描拾取二进制数码，整个放音设备采用十分精密的伺服控制系统来保证循迹良好。激光唱片已可擦除旧信号重新记录。由于激光唱片的记录密度大，重放音质好，体积小、易保存等优点，它正逐步取代普通唱片和磁带成为未来音频信号的主要载体。

激光晶体

可将外界提供的能量通过光学谐振腔转化为在空间和时间上相干的具有高度平行性和单色性激光的晶体材料。是晶体激光器的工作物质。激光晶体由发光中心和基质晶体两部分组成。大部分激光晶体的发光中心由激活离子构成，激活离子部分取代基质晶体中的阳离子形成掺杂型激光晶体。激活离子成为基质晶体组分的一部分时，则构成自激活激光晶体。

激光晶体所用的激活离子主要为过渡族金属离子和三价稀土离子。过渡族金属离子的光学电子是处于外层的3d电子，在晶体中这种光学电子易受到周围晶场的直接作用，所以在不同结构类型的晶体中，其光谱特性有很大差异。三价稀土离子的4f电子受到5s和5p外层电子的屏蔽作用，使晶场对其作用减弱，但晶场的微扰作用使本来禁戒的4f电子跃迁成为可能，产生窄带的吸收和荧光谱线。所以三价稀土离子在不同晶体中的光谱不像过渡族金属离子变化那么大。

激光晶体所用的基质晶体主要有氧化物和氟化物。作为基质晶体除要求其物理化学性能稳定，易生长出光学均匀性好的大尺寸晶体，且价格便宜，但要考虑它与激活离子间的适应性，如基质阳离子与激活离子的半径、电负性和价态应尽可能接近。此外，还要考虑基质晶场对激活离子光谱的影响。对于某些具有特殊功能的基质晶体，掺入激活离子后能直接产生具有某种特性的激光，如在某些非线性晶体中，激活离子产生激光后通过基质晶体能直接转换成谐波输出。

激光雷达

用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是激光技术与雷达技术相结合的产物 。由发射机 、天线 、接收机 、跟踪架及信息处理等部分组成。发射机是各种形式的激光器，如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器等；天线是光学望远镜；接收机采用各种形式的光电探测器，如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等。激光雷达采用脉冲或连续波2 种工作方式 ，探测方法分直接探测与外差探测。

激光雷达在军事上可用于对各种飞行目标轨迹的测量 。如对导d和火箭初始段的跟踪与测量，对飞机和巡航导d的低仰角跟踪测量 ，对 卫星的 精密定轨等 。激光雷达与红外、电视等光电设备相结合，组成地面、舰载和机载的火力控制系统，对目标进行搜索、识别、跟踪和测量。由于激光雷达可以获取目标的三维图像及速度信息，有利于识别隐身目标。激光 雷达可以对大气进行监测 ，遥 测大气中的污染和毒剂，还可测量大气的温度、湿度、风速、能见度及云层高度。

激光录像

通过光调制器用激光束把经过编码的图像和声音信息记录到圆形薄片载体上的过程 。用音频信号对已调频的视频信号进行限幅，通过光调制器用激光束把这样的信号刻到原盘上，构成小坑列，用以记录经过调制的视频信号与音频信号。小坑在盘上呈螺旋形自内向外排列。然后用制好的原盘制造唱片的压模，唱片材料为透明聚氯乙烯塑料，为了能反射激光束，成形后蒸镀上铝层，再加上一层保护膜，最后把两张这样的唱片背靠背地胶合在一起，成为双面唱片。激光式电视唱机的氦氖激光器发出激光束，通过物镜照到唱片刻有小坑的纹迹上，小坑内蒸镀的铝层将激光束反射回来时，因衍射而产生光强度调制，进入光敏二极管后产生相应的电信号。激光电视录像技术用途广泛，不仅可以用来记录电视信号 ，还可成为具有高记录密度，便于检索的计算机系统中的一部分。激光录像的发展方向是提高记录密度 ，缩小唱片尺寸 ，使唱片能随录随放和抹去重录。

②紫外或可见激光光解反应。在这类反应中反应物分子被激发至电子激发态 。 因为绝大多数分子的离解能在 60 ～752.4千焦／摩尔或3～7电子伏之间，这就需要波长为400～140纳米的紫外光辐照才行 。原则上讲 ，只要选择合适波长的激光，任何分子都能被光解，对同一分子来说，不同波长的激光辐照时有可能按不同的方式光解。例如，激光法生产氯乙烯（C2H3Cl）：

C2H4ClC2H4Cl·＋Cl·

C2H4Cl2＋Cl·→C2H3Cl2·＋HCl

C2H3Cl2·C2H3Cl＋Cl·这是一个紫外激光诱导的自由基链反应，关键是二氯乙烷被准分子激光光解所引发。激光诱导化学反应已用于10余种同位素的分离。

激光釉化激光能源：

激光还可应用于核能发电上。世界上现在建成的核发电站使用的核燃料是铀， 使用氚核燃料的研究尚未成功。从研究所得， 氚核燃料比铀核燃料更加 "耐烧"， 1公斤氚核燃料燃烧产生的能量比铀核燃料高3倍多。更有吸引力的是氚核燃料在地球上的贮量大。1公斤海水中含有0.03克氚， 地球上的海洋中就装有1021 公斤海水或者说， 地球的海洋中就贮藏有1017 公斤氚， 把它开发出来做燃料， 就相当于给我们提供了10万亿亿(1017) 吨煤， 足够人类用上几亿年， 既然氚核燃料这么好.为甚么现在还不用? 问题就在于把它点火燃烧不是一件容易做到的事。划一根火柴燃烧的温度就可以把纸片， 汽油点着火， 要让这种核燃料着火， 则需要亿度的高温。激光是目前较有可能达到这个点火温度的技术。

激光(laser)是指受激辐射产生的光放大，是一种高质量的光源。

激光的特点： 1.方向性好 2.单色性好 3.能量集中 4.相干性好

激光的生物组织效应：

1.光热效应 2.光化效应 3.电磁效应 4.压力效应

激光的生物组织作用： 1.高功率激光凝固、灼除、汽化 2.低功率激光照射

3.“光刀”精细分割

激光，是一种自然界原本不存在的，因受激而发出的具有方向性好、亮度高、单色性好和相干性好等特性的光。物理学家把产生激光的机理溯源到1917年爱因斯坦解释黑体辐射定律时提出的假说，即光的吸收和发射可经由受激吸收、受激辐射和自发辐射三种基本过程。众所周知，任何一种光源的发光都与其物质内部粒子的运动状态有关。当处于低能级上的粒子（原子、分子或离子）吸收了适当频率外来能量（光）被激发而跃迁到相应的高能级上（受激吸收）后，总是力图跃迁到较低的能级去，同时将多余的能量以光子形式释放出来。如果光是在没有外来光子作用下自发地释放出来的（自发辐射），此时被释放的光即为普通的光（如电灯、霓虹灯等），其特点是光的频率大小、方向和步调都很不一致。但如果是在外来光子直接作用下由高能级向低能级跃迁时将多余的能量以光子形式释放出来（受激辐射），被释放的光子则与外来的入射光子在频率、位相、传播方向等方面完全一致，这就意味着外来光得到了加强，我们称之为光放大。显然，如果通过受激吸收，使处于高能级的粒子数比处于低能级的越多（粒子数反转），这种光的放大现象就越明显，这时就有可能形成激光了。

激光之所以被誉为神奇的光，是因为它有普通光所完全不具备的四大特性。

1.方向性好 ——普通光源（太阳、白炽灯或荧光灯）向四面八方发光，而激光的发光方向可以限制在小于几个毫弧度立体角内（图8-9），这就使得在照射方向上的照度提高千万倍。激光准直、导向和测距就是利用方向性好这一特性。

2.亮度高 ——激光是当代最亮的光源，只有氢d爆炸瞬间强烈的闪光才能与它相比拟。太阳光亮度大约是103瓦／（厘米2.球面度），而一台大功率激光器的输出光亮度经太阳光高出7～14个数量级。这样，尽管激光的总能量并不一定很大，但由于能量高度集中，很容易在某一微小点处产生高压和几万摄氏度甚至几百万摄氏度高温。激光打孔、切割、焊接和激光外科手术就是利用了这一特性。

3.单色性好 ——光是一种电磁波。光的颜色取决于它的波长。普通光源发出的光通常包含着各种波长，是各种颜色光的混合。太阳光包含红、登、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的可见光及红外光、紫外光等不可见光。而某种激光的波长，只集中在十分窄的光谱波段或频率范围内。如氦氖激光的波长为632.8纳米，其波长变化范围不到万分之一纳米。由于激光的单色性好，为精密度仪器测量和激励某些化学反应等科学实验提供了极为有利的手段。

4.相干性好 ——干涉是波动现象的一种属性。基于激光具有高方向性和高单色性的特性，它必然相干性极好。激光的这一特性使全息照相成为现实。 ——所谓激光技术，就是探索开发各种产生激光的方法以及探索应用激光的这些特性为人类造福的技术的总称。自1960年美国研制成功世界上第一台红宝石激光器，我国也于1961年研制成功国产首台红宝石激光器以来，激光技术被认为是20世纪继量子物理学、无线电技术、原子能技术、半导体技术、电子计算机技术之后的又一重大科学技术新成就。30多年来，激光技术得到突飞猛进的发展，不仅研制了各个特色的多种多样的激光器，而且激光应用领域不断拓展，并形成了激光唱盘唱机、激光医疗、激光加工、激光全息照相、激光照排印刷、激光打印以及激光武器等一系列新兴产业。激光技术的飞速发展，使其成为当今新技术革命的“带头技术”之一。

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