光(guang)與物質的相互(hu)作用(yong),實質上是組成物質的微(wei)觀粒子吸收或輻射光(guang)子,同時改變自身運動(dong)狀況的表現。
微觀粒子都具有(you)特定的一套能(neng)(neng)(neng)級(ji)(通常這些能(neng)(neng)(neng)級(ji)是分立的)。任一時刻(ke)粒子只(zhi)能(neng)(neng)(neng)處(chu)在(zai)與(yu)某一能(neng)(neng)(neng)級(ji)相(xiang)(xiang)對應的狀態(tai)(或(huo)者簡單地(di)(di)表述(shu)為處(chu)在(zai)某一個能(neng)(neng)(neng)級(ji)上)。與(yu)光子相(xiang)(xiang)互作用(yong)時,粒子從一個能(neng)(neng)(neng)級(ji)躍(yue)遷(qian)到另一個能(neng)(neng)(neng)級(ji),并(bing)相(xiang)(xiang)應地(di)(di)吸收(shou)或(huo)輻射光子。光子的能(neng)(neng)(neng)量(liang)值為此兩能(neng)(neng)(neng)級(ji)的能(neng)(neng)(neng)量(liang)差△E,頻率為ν=△E/h(h為普(pu)朗克常量(liang))。
1.受激吸收(簡(jian)稱(cheng)吸收)
處于較低能級的粒子在受到外界的激發(即與其他的粒子發生了有能量交換的相互作用,如與光子發生非彈性碰撞),吸收了(le)能(neng)量(liang)時,躍遷到與此能(neng)量(liang)相(xiang)對應的較(jiao)高能(neng)級。這種(zhong)躍遷稱為受激吸收。
2.自發輻射
粒(li)子受到(dao)激(ji)發(fa)(fa)而(er)進(jin)入的(de)(de)激(ji)發(fa)(fa)態(tai),不是(shi)粒(li)子的(de)(de)穩定狀態(tai),如存在著可以接納(na)粒(li)子的(de)(de)較低能級,即使(shi)沒有(you)外界作用,粒(li)子也(ye)有(you)一定的(de)(de)概率(lv),自(zi)發(fa)(fa)地從高能級激(ji)發(fa)(fa)態(tai)(E2)向低能級基態(tai)(E1)躍(yue)遷,同時(shi)輻射出能量為(E2-E1)的(de)(de)光(guang)子,光(guang)子頻(pin)率(lv)ν=(E2-E1)/h。這(zhe)種(zhong)輻射過程稱為自(zi)發(fa)(fa)輻射。眾(zhong)多原子以自(zi)發(fa)(fa)輻射發(fa)(fa)出的(de)(de)光(guang),不具有(you)相(xiang)位、偏振態(tai)、傳播方(fang)向上(shang)的(de)(de)一致,是(shi)物理(li)上(shang)所說的(de)(de)非相(xiang)干光(guang)。
3.受激輻射、激光
1917年(nian),愛因斯(si)坦從理論(lun)上(shang)指出:除(chu)自發(fa)輻射(she)外,處于高能(neng)級E2上(shang)的(de)粒子還(huan)可以另一方式躍遷到較低能(neng)級。他指出當頻(pin)(pin)率為ν=(E2-E1)/h的(de)光(guang)子入射(she)時,也會引發(fa)粒子以一定(ding)的(de)概率,迅(xun)速地(di)從能(neng)級E2躍遷到能(neng)級E1,同(tong)時輻射(she)一個與外來光(guang)子頻(pin)(pin)率、相位、偏振態(tai)以及傳播方向(xiang)都相同(tong)的(de)光(guang)子,這個過(guo)程稱為受激輻射(she)。
可(ke)以設(she)想,如果大(da)量原(yuan)子處在高能(neng)級E2上(shang),當有一個頻率ν=(E2-E1)/h的(de)光子入射(she),從而激(ji)勵E2上(shang)的(de)原(yuan)子產(chan)生受激(ji)輻(fu)射(she),得到兩個特征完全相同的(de)光子,這(zhe)兩個光子再激(ji)勵E2能(neng)級上(shang)原(yuan)子,又使其產(chan)生受激(ji)輻(fu)射(she),可(ke)得到四(si)個特征相同的(de)光子,這(zhe)意味(wei)著原(yuan)來的(de)光信號被放(fang)大(da)了。這(zhe)種在受激(ji)輻(fu)射(she)過程中(zhong)產(chan)生并被放(fang)大(da)的(de)光就是激(ji)光。
愛因斯坦1917提出受(shou)(shou)激(ji)輻(fu)(fu)射(she),激(ji)光(guang)器卻在(zai)1960年問世,相隔43年,為(wei)什(shen)么?主(zhu)要原因是(shi),普通光(guang)源中粒(li)(li)子(zi)(zi)產生受(shou)(shou)激(ji)輻(fu)(fu)射(she)的(de)(de)概(gai)率極(ji)小(xiao)。當(dang)頻率一(yi)定的(de)(de)光(guang)射(she)入工作(zuo)物(wu)質(zhi)時,受(shou)(shou)激(ji)輻(fu)(fu)射(she)和受(shou)(shou)激(ji)吸收兩過程同時存(cun)在(zai),受(shou)(shou)激(ji)輻(fu)(fu)射(she)使(shi)光(guang)子(zi)(zi)數(shu)增(zeng)加,受(shou)(shou)激(ji)吸收卻使(shi)光(guang)子(zi)(zi)數(shu)減小(xiao)。物(wu)質(zhi)處于熱(re)平衡(heng)態(tai)時,粒(li)(li)子(zi)(zi)在(zai)各(ge)能級(ji)(ji)上的(de)(de)分(fen)布,遵循平衡(heng)態(tai)下粒(li)(li)子(zi)(zi)的(de)(de)統(tong)計分(fen)布律(lv)。按統(tong)計分(fen)布規(gui)律(lv),處在(zai)較低(di)能級(ji)(ji)E1的(de)(de)粒(li)(li)子(zi)(zi)數(shu)必(bi)大于處在(zai)較高能級(ji)(ji)E2的(de)(de)粒(li)(li)子(zi)(zi)數(shu)。這(zhe)樣(yang)光(guang)穿過工作(zuo)物(wu)質(zhi)時,光(guang)的(de)(de)能量只會減弱不(bu)會加強。要想使(shi)受(shou)(shou)激(ji)輻(fu)(fu)射(she)占優勢,必(bi)須使(shi)處在(zai)高能級(ji)(ji)E2的(de)(de)粒(li)(li)子(zi)(zi)數(shu)大于處在(zai)低(di)能級(ji)(ji)E1的(de)(de)粒(li)(li)子(zi)(zi)數(shu)。這(zhe)種分(fen)布正好(hao)與平衡(heng)態(tai)時的(de)(de)粒(li)(li)子(zi)(zi)分(fen)布相反(fan),稱為(wei)粒(li)(li)子(zi)(zi)數(shu)反(fan)轉(zhuan)分(fen)布,簡(jian)稱粒(li)(li)子(zi)(zi)數(shu)反(fan)轉(zhuan)。如(ru)何從技術上實現(xian)粒(li)(li)子(zi)(zi)數(shu)反(fan)轉(zhuan)是(shi)產生激(ji)光(guang)的(de)(de)必(bi)要條件。
理論研究表明,任何工作物質,在適當的激勵條件下,可在粒子體系的特定高低能級間實現粒子數反轉。若原子或分子等微觀粒子具有高能級E2和低能級E1,E2和E1能級上的布居數密度為N2和N1,在兩能級間存在著自發發射躍遷、受激發射躍遷和受激吸收躍遷等三種過程。受激發射躍遷所產生的受激發射光,與入射光具有相同的頻率、相位、傳播方向和偏振方向。因此,大量粒子在同一相干輻射場激發下產生的受激發射光是相干的。受激發射躍遷幾率和受激吸收躍遷幾率均正比于入射輻射場的單色能量密度。當兩個能級的統計權重相等時,兩種過程的幾率相等。在熱平衡情況下N2
激光的理論基礎起源于物理學家愛因斯坦,1917年愛因斯坦提出了一套全新的技術理論‘光與物質相互作用’。這(zhe)一理論是說在(zai)組成物(wu)質的(de)(de)原子(zi)(zi)(zi)中,有不同數量的(de)(de)粒(li)子(zi)(zi)(zi)(電子(zi)(zi)(zi))分布在(zai)不同的(de)(de)能級(ji)上,在(zai)高(gao)能級(ji)上的(de)(de)粒(li)子(zi)(zi)(zi)受(shou)到(dao)某種光子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)激(ji)(ji)發(fa),會從高(gao)能級(ji)跳到(dao)(躍遷)到(dao)低能級(ji)上,這(zhe)時將會輻射(she)出與(yu)激(ji)(ji)發(fa)它的(de)(de)光相同性(xing)質的(de)(de)光,而且(qie)在(zai)某種狀態下,能出現一個弱光激(ji)(ji)發(fa)出一個強(qiang)光的(de)(de)現象。這(zhe)就叫做“受(shou)激(ji)(ji)輻射(she)的(de)(de)光放(fang)大”,簡稱激(ji)(ji)光。
1951年,美國物理學家查爾斯(si)·哈德·湯斯(si)設想如果用分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi),而(er)不(bu)(bu)用電(dian)子(zi)(zi)線路,就可以得到波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)長足(zu)夠小的(de)(de)(de)(de)無線電(dian)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)。分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)具有各種不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)振動形式,有些(xie)(xie)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)振動正(zheng)好和(he)微(wei)(wei)(wei)(wei)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)段范(fan)圍(wei)的(de)(de)(de)(de)輻射(she)(she)相同(tong)。問題是如何將(jiang)這些(xie)(xie)振動轉變為輻射(she)(she)。就氨(an)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)來說,在(zai)適當的(de)(de)(de)(de)條件(jian)下(xia),它每秒(miao)振動24,000,000,000次(24GHz),因此有可能發射(she)(she)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)長為1.25厘米的(de)(de)(de)(de)微(wei)(wei)(wei)(wei)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)。他設想通過(guo)熱(re)或電(dian)的(de)(de)(de)(de)方法(fa),把(ba)能量泵入氨(an)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)中,使(shi)它們處于(yu)“激(ji)發“狀態。然(ran)后,再設想使(shi)這些(xie)(xie)受(shou)激(ji)的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)處于(yu)具有和(he)氨(an)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)固有頻率相同(tong)的(de)(de)(de)(de)微(wei)(wei)(wei)(wei)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)束(shu)(shu)(shu)(shu)中---這個微(wei)(wei)(wei)(wei)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)束(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)能量可以是很微(wei)(wei)(wei)(wei)弱的(de)(de)(de)(de)。一個單(dan)獨(du)的(de)(de)(de)(de)氨(an)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)就會受(shou)到這一微(wei)(wei)(wei)(wei)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)束(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)作用,以同(tong)樣波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)長的(de)(de)(de)(de)束(shu)(shu)(shu)(shu)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)形式放出它的(de)(de)(de)(de)能量,這一能量又繼而(er)作用于(yu)另一個氨(an)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi),使(shi)它也放出能量。這個很微(wei)(wei)(wei)(wei)弱的(de)(de)(de)(de)入射(she)(she)微(wei)(wei)(wei)(wei)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)束(shu)(shu)(shu)(shu)相當于(yu)起(qi)立腳點對一場(chang)雪崩的(de)(de)(de)(de)促發作用,最(zui)后就會產生一個很強的(de)(de)(de)(de)微(wei)(wei)(wei)(wei)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)束(shu)(shu)(shu)(shu)。最(zui)初(chu)用來激(ji)發分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)能量就全部轉變為一種特殊的(de)(de)(de)(de)輻射(she)(she)。
1953年12月(yue),湯斯和他的(de)學生(sheng)阿(a)瑟·肖洛終(zhong)于制成了按上述原理(li)工作的(de)的(de)一個裝置,產生(sheng)了所需要的(de)微(wei)波束(shu)。這個過程被稱為(wei)“受(shou)激(ji)輻射的(de)微(wei)波放(fang)大(da)”。按其英(ying)文的(de)首(shou)字母縮(suo)寫(xie)為(wei)M.A.S.E.R,并由之造出了單(dan)詞(ci)“maser”(脈(mo)澤)(這樣(yang)的(de)單(dan)詞(ci)稱為(wei)首(shou)字母縮(suo)寫(xie)詞(ci),在技術語中(zhong)越來越普(pu)遍使(shi)用)。
1958年,美(mei)國科學(xue)家肖洛(luo)(Schawlow)和湯斯(Townes)發現了(le)一種(zhong)神奇(qi)的(de)(de)(de)現象(xiang):當(dang)他(ta)(ta)們將氖光(guang)(guang)(guang)燈泡(pao)所發射的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)照在一種(zhong)稀(xi)土(tu)晶體上時,晶體的(de)(de)(de)分子會發出(chu)鮮艷的(de)(de)(de)、始(shi)終會聚在一起(qi)的(de)(de)(de)強(qiang)光(guang)(guang)(guang)。根據這(zhe)一現象(xiang),他(ta)(ta)們提出(chu)了(le)"激光(guang)(guang)(guang)原理",即物質在受到與(yu)其(qi)分子固有振蕩頻率(lv)相同的(de)(de)(de)能量激發時,都會產(chan)生這(zhe)種(zhong)不發散的(de)(de)(de)強(qiang)光(guang)(guang)(guang)--激光(guang)(guang)(guang)。他(ta)(ta)們為此發表了(le)重要論(lun)文,并獲得1964年的(de)(de)(de)諾貝(bei)爾物理學(xue)獎。
1960年5月(yue)15日,美國加利(li)福尼亞州休(xiu)斯實(shi)驗室的(de)(de)科學(xue)家梅(mei)曼(man)宣布獲(huo)得(de)了波長為(wei)(wei)0.6943微米的(de)(de)激(ji)光(guang),這是人類有史以來獲(huo)得(de)的(de)(de)第一(yi)束激(ji)光(guang),梅(mei)曼(man)因(yin)而也成為(wei)(wei)世界上(shang)第一(yi)個將激(ji)光(guang)引入實(shi)用領域的(de)(de)科學(xue)家。
1960年7月(yue)7日,西奧多(duo)·梅(mei)曼(man)宣布(bu)世界(jie)上(shang)(shang)第一(yi)臺(tai)激光(guang)(guang)器誕(dan)生,梅(mei)曼(man)的(de)(de)方案是,利用一(yi)個高強(qiang)閃(shan)光(guang)(guang)燈(deng)管(guan),來激發紅寶(bao)石(shi)。由于(yu)紅寶(bao)石(shi)其實(shi)在物理上(shang)(shang)只是一(yi)種(zhong)(zhong)摻有鉻原(yuan)子的(de)(de)剛玉,所以(yi)當紅寶(bao)石(shi)受(shou)到(dao)刺激時,就(jiu)會發出(chu)一(yi)種(zhong)(zhong)紅光(guang)(guang)。在一(yi)塊表面鍍(du)上(shang)(shang)反光(guang)(guang)鏡的(de)(de)紅寶(bao)石(shi)的(de)(de)表面鉆一(yi)個孔,使紅光(guang)(guang)可以(yi)從這個孔溢(yi)出(chu),從而產生一(yi)條相(xiang)當集(ji)中的(de)(de)纖細紅色光(guang)(guang)柱,當它射向某一(yi)點時,可使其達到(dao)比太陽表面還(huan)高的(de)(de)溫(wen)度。
前蘇(su)聯科學家尼(ni)古拉·巴索夫(fu)于(yu)1960年發明(ming)了半(ban)導體激光(guang)器。半(ban)導體激光(guang)器的結構通(tong)常由(you)p層、n層和(he)形成雙異質(zhi)結的有源層構成。其特點(dian)是:尺寸(cun)小、耦(ou)合效率高、響應(ying)速度(du)快、波長和(he)尺寸(cun)與光(guang)纖尺寸(cun)適(shi)配、可(ke)直接調制(zhi)、相干性好。
1964年10月,中(zhong)國科(ke)學(xue)(xue)院長春光(guang)機所(suo)主辦的《光(guang)受激(ji)(ji)發射情報(bao)》(其前身為(wei)《光(guang)量子放大(da)專刊》)雜(za)志編輯部(bu)致信錢(qian)學(xue)(xue)森,請他為(wei)LASER取一個中(zhong)文(wen)(wen)名(ming)字,錢(qian)學(xue)(xue)森建議(yi)中(zhong)文(wen)(wen)名(ming)為(wei)“激(ji)(ji)光(guang)”。同(tong)年12月,上(shang)海召開第三(san)屆(jie)光(guang)量子放大(da)器學(xue)(xue)術會議(yi),由嚴(yan)濟慈主持,討(tao)論后(hou)正式(shi)采納錢(qian)學(xue)(xue)森的建議(yi),將“通過輻射受激(ji)(ji)發射的光(guang)放大(da)”的英(ying)文(wen)(wen)縮寫LASER正式(shi)翻譯為(wei)“激(ji)(ji)光(guang)”。隨后(hou),《光(guang)受激(ji)(ji)發射情報(bao)》雜(za)志也改名(ming)為(wei)《激(ji)(ji)光(guang)情報(bao)》。
1917年:愛因斯坦提出“受激(ji)發(fa)射”理論(lun),一個光子使得受激(ji)原(yuan)子發(fa)出一個相同的光子。
1953年:美國(guo)物(wu)理學(xue)家Charles Townes用(yong)微(wei)波實現了激光器的前身:微(wei)波受(shou)激發射放大(英文(wen)首字母縮寫maser)。
1957年:Townes的博士生(sheng)Gordon Gould創造了(le)(le)“laser”這個單詞,從理論上(shang)指出(chu)可以用光激發原子,產生(sheng)一(yi)束(shu)相(xiang)干光束(shu),之后人們為(wei)其申請了(le)(le)專利,相(xiang)關(guan)法律糾紛維持了(le)(le)近30年。
1960年:美(mei)國加州(zhou)Hughes實驗室的(de)Theodore Maiman實現了第(di)一束(shu)激(ji)光。
1961年(nian):激光首(shou)次在外科手術中用于(yu)殺滅視網(wang)膜腫瘤。
1962年:發明半(ban)導體二極管激光(guang)器,這是今天(tian)小型商用激光(guang)器的支(zhi)柱。
1969年(nian):激光用于遙感勘測,激光被射(she)向阿波羅(luo)11號放在月球表面的反射(she)器(qi),測得的地月距離誤(wu)差在幾米范圍內。
1971年(nian):激光(guang)進入藝(yi)術世界(jie),用于舞臺光(guang)影效(xiao)果,以及激光(guang)全(quan)息攝像(xiang)。英國籍匈牙利裔(yi)物理學(xue)家Dennis Gabor憑借對全(quan)息攝像(xiang)的研究(jiu)獲(huo)得諾貝爾(er)獎。
1974年(nian):第一個(ge)超市條形(xing)碼掃描器出現。
1975年:IBM投(tou)放第一(yi)臺商用(yong)激光打印機。
1978年:飛利(li)浦制造(zao)出第(di)一臺激(ji)光盤(LD)播(bo)放機,不過價格很(hen)高。
1982年:第一臺緊湊碟(die)片(CD)播放機出現,第一部CD盤是美(mei)國歌(ge)手Billy Joel在1978年的專輯(ji)52nd Street。
1983年:里根總統發表了“星球大(da)戰”的(de)演(yan)講,描繪了基于太空(kong)的(de)激光(guang)武器。
1988年(nian):北美和歐洲間(jian)架設了第(di)一根光(guang)纖,用(yong)光(guang)脈(mo)沖來傳輸(shu)數(shu)據。
1990年:激光用于制造業,包括集成電(dian)路(lu)和汽車制造。
1991年:第(di)一(yi)次(ci)用(yong)激光(guang)治療近(jin)視,海灣戰爭中第(di)一(yi)次(ci)用(yong)激光(guang)制導(dao)導(dao)彈。
1996年:東芝推出(chu)數字多用途(tu)光盤(DVD)播放器。
2008年:法國神(shen)經外科(ke)學(xue)家使用廣導纖(xian)維(wei)激光和(he)微創手(shou)術(shu)技術(shu)治療了(le)腦瘤。
2010年(nian):美(mei)國國家核安全管理局(NNSA)表示,通(tong)過使用(yong)192束激光來束縛核聚變的反應(ying)原料、氫的同位素氘(質(zhi)量數2)和氚(質(zhi)量數3),解決了核聚變的一個關(guan)鍵困難(nan)。
2011年3月(yue),研究人員研制(zhi)的一種牽(qian)引(yin)波(bo)激光器能夠移(yi)動物(wu)體(ti),未來有望能移(yi)動太(tai)空飛船。
2013年1月(yue),科學(xue)家已經(jing)成功(gong)研制出可用于醫學(xue)檢(jian)測的(de)牽引光束。
2014年(nian)6月5日(ri)美國(guo)航天局利(li)用激光束把一段時(shi)長37秒(miao)、名為(wei)“你好,世界(jie)!”的高清(qing)視(shi)頻,只用了3.5秒(miao)就(jiu)成功傳回,相當于(yu)傳輸速率達到每秒(miao)50兆(zhao),而傳統技術下(xia)載(zai)需要至少10分鐘。
定向發光
普通光(guang)(guang)(guang)源是向(xiang)四面(mian)八方發光(guang)(guang)(guang)。要讓發射(she)的(de)光(guang)(guang)(guang)朝(chao)一(yi)(yi)(yi)個方向(xiang)傳播(bo),需要給光(guang)(guang)(guang)源裝(zhuang)上一(yi)(yi)(yi)定(ding)的(de)聚光(guang)(guang)(guang)裝(zhuang)置,如汽車(che)的(de)車(che)前(qian)燈(deng)和探(tan)照(zhao)燈(deng)都(dou)是安(an)裝(zhuang)有聚光(guang)(guang)(guang)作用的(de)反光(guang)(guang)(guang)鏡,使輻射(she)光(guang)(guang)(guang)匯集(ji)起來向(xiang)一(yi)(yi)(yi)個方向(xiang)射(she)出。激光(guang)(guang)(guang)器(qi)發射(she)的(de)激光(guang)(guang)(guang),天生就是朝(chao)一(yi)(yi)(yi)個方向(xiang)射(she)出,光(guang)(guang)(guang)束(shu)的(de)發散度(du)極(ji)小,大約只有0.001弧(hu)度(du),接近平行(xing)(xing)。1962年,人(ren)類第一(yi)(yi)(yi)次使用激光(guang)(guang)(guang)照(zhao)射(she)月(yue)球(qiu),地球(qiu)離月(yue)球(qiu)的(de)距離約38萬公里,但激光(guang)(guang)(guang)在月(yue)球(qiu)表(biao)面(mian)的(de)光(guang)(guang)(guang)斑(ban)不(bu)到(dao)兩(liang)公里。若以聚光(guang)(guang)(guang)效果很好,看似平行(xing)(xing)的(de)探(tan)照(zhao)燈(deng)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)射(she)向(xiang)月(yue)球(qiu),按照(zhao)其(qi)光(guang)(guang)(guang)斑(ban)直(zhi)徑將覆(fu)蓋整個月(yue)球(qiu)。天文(wen)學家(jia)相(xiang)信,外星人(ren)或(huo)許(xu)正使用閃爍的(de)激光(guang)(guang)(guang)作為(wei)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)宇(yu)宙燈(deng)塔來嘗試與地球(qiu)進行(xing)(xing)聯(lian)系。
亮度極高
在(zai)激(ji)光(guang)(guang)(guang)發明前,人(ren)(ren)工光(guang)(guang)(guang)源中(zhong)高(gao)(gao)壓(ya)脈沖氙燈的(de)(de)(de)亮(liang)(liang)度(du)(du)最(zui)高(gao)(gao),與太陽的(de)(de)(de)亮(liang)(liang)度(du)(du)不相上(shang)(shang)下,而紅(hong)(hong)寶(bao)石(shi)激(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)的(de)(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)亮(liang)(liang)度(du)(du),能超過氙燈的(de)(de)(de)幾百億(yi)倍。因為激(ji)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)亮(liang)(liang)度(du)(du)極(ji)高(gao)(gao),所以能夠照(zhao)(zhao)亮(liang)(liang)遠距離(li)的(de)(de)(de)物體。紅(hong)(hong)寶(bao)石(shi)激(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)發射(she)(she)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)束在(zai)月(yue)球上(shang)(shang)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)照(zhao)(zhao)度(du)(du)約為0.02勒(le)(le)克(ke)斯(光(guang)(guang)(guang)照(zhao)(zhao)度(du)(du)的(de)(de)(de)單(dan)位),顏色鮮紅(hong)(hong),激(ji)光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)斑肉眼(yan)可見。若用功率最(zui)強的(de)(de)(de)探照(zhao)(zhao)燈照(zhao)(zhao)射(she)(she)月(yue)球,產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)照(zhao)(zhao)度(du)(du)只有(you)約一萬億(yi)分之一勒(le)(le)克(ke)斯,人(ren)(ren)眼(yan)根本無(wu)法察覺。激(ji)光(guang)(guang)(guang)亮(liang)(liang)度(du)(du)極(ji)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)主要原因是定向發光(guang)(guang)(guang)。大量(liang)光(guang)(guang)(guang)子集(ji)中(zhong)在(zai)一個極(ji)小(xiao)的(de)(de)(de)空(kong)間(jian)范圍內射(she)(she)出,能量(liang)密度(du)(du)自(zi)然極(ji)高(gao)(gao)。
激(ji)光(guang)的(de)亮度與(yu)陽光(guang)之(zhi)間(jian)的(de)比值是百萬(wan)級的(de),而且它(ta)是人類創造的(de)。
激光的顏色
激(ji)(ji)(ji)光(guang)的(de)(de)(de)顏色取決于激(ji)(ji)(ji)光(guang)的(de)(de)(de)波長,而波長取決于發(fa)出(chu)(chu)激(ji)(ji)(ji)光(guang)的(de)(de)(de)活性物質(zhi),即被刺激(ji)(ji)(ji)后能(neng)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)激(ji)(ji)(ji)光(guang)的(de)(de)(de)那種材料。刺激(ji)(ji)(ji)紅寶石就能(neng)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)深玫瑰色的(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)束,它(ta)(ta)應用(yong)于醫(yi)學(xue)領域,比如(ru)用(yong)于皮膚病的(de)(de)(de)治(zhi)療(liao)和外科(ke)手術(shu)。公認最貴重的(de)(de)(de)氣體(ti)之一(yi)的(de)(de)(de)氬氣能(neng)夠產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)藍(lan)綠色的(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)束,它(ta)(ta)有諸多(duo)用(yong)途,如(ru)激(ji)(ji)(ji)光(guang)印刷術(shu),在顯微眼科(ke)手術(shu)中也是不可缺少(shao)的(de)(de)(de)。半導體(ti)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)能(neng)發(fa)出(chu)(chu)紅外光(guang),因此我們(men)的(de)(de)(de)眼睛看不見,但(dan)(dan)它(ta)(ta)的(de)(de)(de)能(neng)量恰好能(neng)"解讀"激(ji)(ji)(ji)光(guang)唱片,并能(neng)用(yong)于光(guang)纖通(tong)訊。但(dan)(dan)有的(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)器可調節輸出(chu)(chu)激(ji)(ji)(ji)光(guang)的(de)(de)(de)波長。
激光分離技術
激(ji)光(guang)分離技術(shu)(shu)(shu)主(zhu)要(yao)指激(ji)光(guang)切(qie)(qie)割(ge)(ge)技術(shu)(shu)(shu)和(he)激(ji)光(guang)打(da)孔(kong)技術(shu)(shu)(shu)。激(ji)光(guang)分離技術(shu)(shu)(shu)是將能量(liang)聚焦到微小的(de)(de)空間,可(ke)獲(huo)得105~1015W/cm2極高(gao)(gao)的(de)(de)輻照(zhao)功率(lv)密度(du)(du),利用(yong)(yong)這一(yi)(yi)高(gao)(gao)密度(du)(du)的(de)(de)能量(liang)進行非接觸(chu)、高(gao)(gao)速度(du)(du)、高(gao)(gao)精(jing)度(du)(du)的(de)(de)加工(gong)方法(fa)。在如(ru)此高(gao)(gao)的(de)(de)光(guang)功率(lv)密度(du)(du)照(zhao)射下,幾乎可(ke)以對任(ren)何材料實現激(ji)光(guang)切(qie)(qie)割(ge)(ge)和(he)打(da)孔(kong)。激(ji)光(guang)切(qie)(qie)割(ge)(ge)技術(shu)(shu)(shu)是一(yi)(yi)種擺(bai)脫(tuo)傳統的(de)(de)機械(xie)切(qie)(qie)割(ge)(ge)、熱處理切(qie)(qie)割(ge)(ge)之(zhi)(zhi)類(lei)的(de)(de)全新切(qie)(qie)割(ge)(ge)法(fa),具有(you)更(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)切(qie)(qie)割(ge)(ge)精(jing)度(du)(du)、更(geng)低的(de)(de)粗糙度(du)(du)、更(geng)靈活的(de)(de)切(qie)(qie)割(ge)(ge)方法(fa)和(he)更(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)生(sheng)產效率(lv)等特(te)點。激(ji)光(guang)打(da)孔(kong)方法(fa)作為在固體材料上加工(gong)孔(kong)方法(fa)之(zhi)(zhi)一(yi)(yi),已成為一(yi)(yi)項擁有(you)特(te)定(ding)應用(yong)(yong)的(de)(de)加工(gong)技術(shu)(shu)(shu),主(zhu)要(yao)運用(yong)(yong)在航空、航天與(yu)微電子行業中。
顏色極純
光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)顏(yan)色(se)(se)(se)(se)由光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)波(bo)長(chang)(或頻率)決定(ding)。一定(ding)的(de)(de)(de)波(bo)長(chang)對應一定(ding)的(de)(de)(de)顏(yan)色(se)(se)(se)(se)。太陽輻射(she)出(chu)的(de)(de)(de)可(ke)見光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)段(duan)的(de)(de)(de)波(bo)長(chang)分(fen)(fen)布(bu)范圍(wei)約在(zai)0.76微(wei)米至0.4微(wei)米之(zhi)間,對應的(de)(de)(de)顏(yan)色(se)(se)(se)(se)從紅(hong)色(se)(se)(se)(se)到紫色(se)(se)(se)(se)共7種顏(yan)色(se)(se)(se)(se),所以太陽光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)談不上(shang)單(dan)(dan)色(se)(se)(se)(se)性(xing)。發射(she)單(dan)(dan)種顏(yan)色(se)(se)(se)(se)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源稱(cheng)為(wei)單(dan)(dan)色(se)(se)(se)(se)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源,它發射(she)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)波(bo)波(bo)長(chang)單(dan)(dan)一。比如氪燈(deng)(deng)、氦燈(deng)(deng)、氖燈(deng)(deng)、氫(qing)燈(deng)(deng)等都是單(dan)(dan)色(se)(se)(se)(se)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源,只(zhi)發射(she)某一種顏(yan)色(se)(se)(se)(se)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)。單(dan)(dan)色(se)(se)(se)(se)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)波(bo)波(bo)長(chang)雖然單(dan)(dan)一,但仍有一定(ding)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)布(bu)范圍(wei)。如氖燈(deng)(deng)只(zhi)發射(she)紅(hong)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang),單(dan)(dan)色(se)(se)(se)(se)性(xing)很好(hao),被譽為(wei)單(dan)(dan)色(se)(se)(se)(se)性(xing)之(zhi)冠(guan),波(bo)長(chang)分(fen)(fen)布(bu)的(de)(de)(de)范圍(wei)仍有0.00001納米,因(yin)此氖燈(deng)(deng)發出(chu)的(de)(de)(de)紅(hong)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang),若仔細辨認仍包含有幾(ji)十種紅(hong)色(se)(se)(se)(se)。由此可(ke)見,光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)輻射(she)的(de)(de)(de)波(bo)長(chang)分(fen)(fen)布(bu)區間越窄,單(dan)(dan)色(se)(se)(se)(se)性(xing)越好(hao)。
激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)輸出(chu)的光(guang)(guang),波長分布范圍(wei)非常窄(zhai),因此顏色(se)極純。以(yi)輸出(chu)紅(hong)光(guang)(guang)的氦氖(nai)激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)為例,其光(guang)(guang)的波長分布范圍(wei)可(ke)以(yi)窄(zhai)到2×10^-9納米級別(bie),是氪燈發(fa)射(she)的紅(hong)光(guang)(guang)波長分布范圍(wei)的萬分之二。由此可(ke)見(jian),激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)的單(dan)色(se)性遠遠超(chao)過(guo)任何一種單(dan)色(se)光(guang)(guang)源。
能量極大
光(guang)子的(de)能量是用E=hv來計算(suan)的(de),其中h為(wei)普朗克常量,v為(wei)頻率。由此可知,頻率越高,能量越高。激光(guang)頻率范(fan)圍3.846×10^(14)Hz到(dao)7.895×10^(14)Hz。
電磁波譜可大致(zhi)分為:
(1)無線(xian)電(dian)波——波長(chang)從(cong)幾千米到0.3米左右,一(yi)般的電(dian)視和(he)無線(xian)電(dian)廣播的波段就是(shi)用這種(zhong)波;
(2)微(wei)波(bo)——波(bo)長從0.3米到(dao)10^-3米,這些波(bo)多用在雷達或其(qi)它通訊系統;
(3)紅外線——波長從10^-3米到7.8×10^-7米;
(4)可(ke)見光(guang)——這是人們所能感(gan)光(guang)的(de)(de)(de)極狹窄(zhai)的(de)(de)(de)一個波段(duan)。波長從780—380nm。光(guang)是原(yuan)子或分子內的(de)(de)(de)電子運動狀態(tai)改變時所發出的(de)(de)(de)電磁波。由于它是我們能夠直接感(gan)受而察(cha)覺的(de)(de)(de)電磁波極少(shao)的(de)(de)(de)那一部分;
(5)紫外線——波長(chang)從3×10^-7米到6×10^-10米。這些波產生的(de)原因和(he)光波類似,常(chang)常(chang)在放(fang)電(dian)時發出。由于(yu)它的(de)能(neng)(neng)量和(he)一般化(hua)學(xue)(xue)反應所牽涉(she)的(de)能(neng)(neng)量大小相當(dang),因此(ci)紫外光的(de)化(hua)學(xue)(xue)效應最強;
(6)倫琴射(she)線(xian)(X射(she)線(xian))——這(zhe)部分電(dian)(dian)磁波(bo)譜(pu),波(bo)長從2×10^-9米到6×10^-12米。倫琴射(she)線(xian)(X射(she)線(xian))是(shi)電(dian)(dian)原(yuan)子(zi)(zi)的內層電(dian)(dian)子(zi)(zi)由一個能(neng)態跳至另一個能(neng)態時或(huo)電(dian)(dian)子(zi)(zi)在(zai)原(yuan)子(zi)(zi)核(he)電(dian)(dian)場內減速時所發出的;
(7)伽馬(ma)射線——是波長從(cong)10^-10~10^-14米的電磁波。這種(zhong)不可見的電磁波是從(cong)原子核(he)內發(fa)出(chu)來的,放(fang)射性物質或原子核(he)反應中常有這種(zhong)輻射伴隨(sui)著發(fa)出(chu)。γ射線的穿(chuan)透(tou)力(li)很(hen)(hen)強,對生物的破壞力(li)很(hen)(hen)大(da)。由此看來,激(ji)光能量(liang)并不算很(hen)(hen)大(da),但是它的能量(liang)密度很(hen)(hen)大(da)(因為(wei)它的作用(yong)范圍很(hen)(hen)小,一般只有一個點(dian)),短時間里(li)聚集(ji)起大(da)量(liang)的能量(liang),用(yong)做武器(qi)也就可以(yi)理解了。
其他特性
激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)有(you)很(hen)多特(te)性(xing):首(shou)先,激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)是(shi)單色的(de),或(huo)(huo)者(zhe)說是(shi)單頻(pin)的(de)。有(you)一(yi)些激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器可以同(tong)時產(chan)生不同(tong)頻(pin)率(lv)的(de)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang),但是(shi)這些激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)是(shi)互相隔離(li)的(de),使(shi)用時也是(shi)分開的(de)。其(qi)次,激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)是(shi)相干光(guang)(guang)。相干光(guang)(guang)的(de)特(te)征是(shi)其(qi)所有(you)的(de)光(guang)(guang)波都是(shi)同(tong)步的(de),整束光(guang)(guang)就好像一(yi)個“波列”。再次,激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)是(shi)高度集(ji)中的(de),也就是(shi)說它要走很(hen)長的(de)一(yi)段距離(li)才會出(chu)現分散或(huo)(huo)者(zhe)收斂的(de)現象。
激(ji)光(guang)對組織的生物效應(ying)
1、熱效應
2、光化學效應
3、壓強作用、電磁場(chang)效應和生(sheng)物刺激效應。
壓強作用(yong)和電磁場效應主(zhu)要由中等功(gong)率以上的(de)激光(guang)所(suo)產生(sheng),光(guang)化學效應在(zai)低功(gong)率激光(guang)照(zhao)(zhao)(zhao)射時特(te)別重(zhong)要,熱效應存在(zai)于所(suo)有(you)的(de)激光(guang)照(zhao)(zhao)(zhao)射,而生(sheng)物刺激作用(yong)只發生(sheng)在(zai)弱激光(guang)照(zhao)(zhao)(zhao)射時。
激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)波(bo)長(chang)與眼(yan)(yan)(yan)睛傷(shang)害(hai):在激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)傷(shang)害(hai)中(zhong)(zhong),以(yi)(yi)機體(ti)中(zhong)(zhong)眼(yan)(yan)(yan)睛的(de)傷(shang)害(hai)最為嚴重。波(bo)長(chang)在可(ke)見(jian)(jian)光(guang)(guang)(guang)(guang)和(he)近(jin)紅外(wai)(wai)光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang),眼(yan)(yan)(yan)屈光(guang)(guang)(guang)(guang)介(jie)質的(de)吸(xi)收率(lv)較(jiao)低,透射(she)率(lv)高,而(er)(er)(er)屈光(guang)(guang)(guang)(guang)介(jie)質的(de)聚(ju)焦能(neng)力(即聚(ju)光(guang)(guang)(guang)(guang)力)強(qiang)。強(qiang)度(du)高的(de)可(ke)見(jian)(jian)或近(jin)紅外(wai)(wai)光(guang)(guang)(guang)(guang)進入(ru)眼(yan)(yan)(yan)睛時(shi)(shi)(shi)可(ke)以(yi)(yi)透過人眼(yan)(yan)(yan)屈光(guang)(guang)(guang)(guang)介(jie)質,聚(ju)積光(guang)(guang)(guang)(guang)于(yu)視(shi)網(wang)膜上。此時(shi)(shi)(shi)視(shi)網(wang)膜上的(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)能(neng)量密度(du)及(ji)功率(lv)密度(du)提高到幾千甚(shen)至幾萬(wan)倍(bei),大(da)量的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)能(neng)在瞬間聚(ju)中(zhong)(zhong)于(yu)視(shi)網(wang)膜上,致視(shi)網(wang)膜的(de)感光(guang)(guang)(guang)(guang)細胞(bao)層溫度(du)迅速升高,以(yi)(yi)至使感光(guang)(guang)(guang)(guang)細胞(bao)凝固(gu)變性壞(huai)死(si)而(er)(er)(er)失去感光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)作用。激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)聚(ju)于(yu)感光(guang)(guang)(guang)(guang)細胞(bao)時(shi)(shi)(shi)產生過熱而(er)(er)(er)引起(qi)的(de)蛋白(bai)質凝固(gu)變性是不可(ke)逆(ni)的(de)損傷(shang)。一旦損傷(shang)以(yi)(yi)后就(jiu)會造成(cheng)眼(yan)(yan)(yan)睛的(de)永(yong)久失明。
激光(guang)的波長(chang)不同(tong)(tong)對眼(yan)(yan)(yan)球(qiu)作用的程度不同(tong)(tong),其后果也不同(tong)(tong)。遠紅外激光(guang)對眼(yan)(yan)(yan)睛的損(sun)害(hai)主要(yao)以角(jiao)膜(mo)為(wei)主,這是因(yin)為(wei)這類波長(chang)的激光(guang)幾(ji)乎全部被(bei)角(jiao)膜(mo)吸(xi)收,所以角(jiao)膜(mo)損(sun)傷最重,主要(yao)引起角(jiao)膜(mo)炎(yan)和(he)結(jie)膜(mo)炎(yan),患者感到眼(yan)(yan)(yan)睛痛,異物樣刺激、怕光(guang)、流眼(yan)(yan)(yan)淚、眼(yan)(yan)(yan)球(qiu)充血(xue),視力下降等。發(fa)生遠紅外光(guang)損(sun)傷時應遮住保(bao)護傷眼(yan)(yan)(yan),防止(zhi)感染(ran)發(fa)生,對癥處理。
紫(zi)(zi)外激光(guang)對眼的(de)損傷主要(yao)是角膜(mo)和晶(jing)(jing)狀體,此波段(duan)的(de)紫(zi)(zi)外激光(guang)幾乎全部被(bei)眼的(de)晶(jing)(jing)狀體吸(xi)收,而(er)中遠以角膜(mo)吸(xi)收為主,因而(er)可致晶(jing)(jing)狀體及角膜(mo)混濁。
激光器通常都(dou)會標示(shi)有著安全(quan)等級(ji)編號的(de)激光警示(shi)標簽:
第(di)1級(Class I/1):通常是因為光束(shu)被(bei)完全的封(feng)閉在內,例如在CD或(huo)DVD播放(fang)器內。
第2級(Class II/2):在(zai)正常使用狀況下是安全(quan)的,這類設備通(tong)常功率低于1mW,例(li)如激光指示器。
第3a/R級(Class IIIa/3R):功(gong)率通常會達到5mW,注視這種光束幾秒鐘會對視網(wang)膜造成立即的傷害。
第3b/B級(Class IIIb/3B):在暴(bao)露(lu)下會(hui)對眼睛造成立即的損傷。
第(di)4級(Class IV/4):激(ji)光(guang)會(hui)燒灼皮膚,即使散射(she)的(de)(de)激(ji)光(guang)光(guang)(200W以上)也會(hui)對眼(yan)睛和(he)皮膚造(zao)成傷害(hai)。利用激(ji)光(guang)的(de)(de)熱能,可以制造(zao)新型的(de)(de)烹飪工具。
以(yi)(yi)上情(qing)(qing)況是指(zhi)在激光直(zhi)射眼睛的(de)情(qing)(qing)況下(xia)所(suo)發生的(de)。如果間接觀(guan)察激光,任何200W以(yi)(yi)下(xia)的(de)激光的(de)丁達(da)爾效應都不會對眼睛造成影響(xiang)。
激光(guang)功率已不(bu)足以描述切(qie)割能力的(de)大(da)小,亮(liang)度(Brightness)才是。亮(liang)度的(de)定(ding)義是“單(dan)位(wei)面積單(dan)位(wei)立體角的(de)激光(guang)功率”。
對(dui)(dui)比CO2激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)、碟片激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)和光(guang)(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi),可(ke)以(yi)得出這(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)結論(lun):直到5千瓦,以(yi)光(guang)(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)亮度最(zui)大(da),切割金屬板最(zui)快最(zui)厚的(de)(de)(de)(de)當(dang)屬光(guang)(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)。但實際上(shang)切割厚板尚不(bu)如CO2激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang),盡管(guan)碳(tan)鋼對(dui)(dui)近紅外的(de)(de)(de)(de)1.07摻鐿光(guang)(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)收率(lv)數倍(bei)于中紅外10.6的(de)(de)(de)(de)CO2激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang),但10倍(bei)于光(guang)(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)波長(chang)的(de)(de)(de)(de)CO2激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)之切縫比光(guang)(guang)(guang)纖的(de)(de)(de)(de)寬得多(一(yi)(yi)般2mm),氧氣(qi)易(yi)于吹入。這(zhe)就(jiu)是CO2激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)46年來(lai)一(yi)(yi)直獨占(zhan)固體激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)之鰲頭的(de)(de)(de)(de)緣由。第一(yi)(yi),國產(chan)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)切割機(ji)的(de)(de)(de)(de)量產(chan)與(yu)自主(zhu)開發力度的(de)(de)(de)(de)加大(da),外國一(yi)(yi)線公(gong)司在華本土化的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan),縮小了二者(zhe)的(de)(de)(de)(de)產(chan)品差距(ju)與(yu)價(jia)格差距(ju)。用戶對(dui)(dui)國產(chan)機(ji)的(de)(de)(de)(de)認(ren)同度不(bu)斷提高(gao),其在2010年國內市場的(de)(de)(de)(de)占(zhan)比高(gao)達80%。
第二,2010年我國(guo)千瓦以上大功率(lv)CO2激光切割機銷量達1000臺,占全球市場(chang)的20%-25%。上海團結(jie)普瑞(rui)瑪、大族激光、武(wu)漢法利(li)萊、奔騰楚天等一線廠(chang)商都有大幅的增長。最多(duo)一家(jia)竟占了國(guo)內(nei)市場(chang)的30%。
市(shi)場興旺得力于擴大內需,但主(zhu)要(yao)是這種(zhong)加工(gong)(gong)手段的魅力,特別(bie)在鐵路鋼鐵、工(gong)(gong)程機械(xie)、汽車(che)造船(chuan)、航空(kong)航天和軍工(gong)(gong)等高端市(shi)場的旺盛(sheng)需求(qiu)。
2014年市場難料,但(dan)可深信一點(dian),2013年大(da)(da)起,2014年絕不(bu)會大(da)(da)落,作為(wei)制造大(da)(da)國(guo)(guo)的(de)中國(guo)(guo),保有量不(bu)會低(di)于10000臺(tai)。須知2000年前(qian)的(de)10年我國(guo)(guo)的(de)總量才(cai)280臺(tai)。
第三(san),我國(guo)大功率激(ji)光(guang)切(qie)割(ge)裝備的(de)產(chan)業鏈遠(yuan)未形成,尚無(wu)(wu)(wu)自主知識產(chan)權的(de)新型(xing)大功率激(ji)光(guang)器(qi),無(wu)(wu)(wu)論激(ji)光(guang)器(qi)還(huan)是切(qie)割(ge)機的(de)關鍵(jian)元部件都(dou)得依賴進口。價昂(ang)的(de)電容切(qie)割(ge)頭及作為耗材(cai)的(de)光(guang)學鏡片等(deng)的(de)研發生產(chan),迄今都(dou)無(wu)(wu)(wu)人問(wen)津。成不(bu)了國(guo)內配(pei)套,進軍海外市(shi)場(chang)不(bu)過是夢想。唯有待到國(guo)產(chan)整機批量(liang)出口之日,才是我國(guo)這一產(chan)業的(de)形成之時。
第四,光(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)是(shi)當(dang)前(qian)的(de)(de)熱(re)門話題(ti)。ROFIN與TRUMPF分(fen)別收購(gou)NUFERN與SPI公司(si)(si)發展光(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)已(yi)三年,今(jin)春上海慕(mu)尼黑激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)展上,ROFIN展出(chu)了(le)2KW光(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi),但全球高功(gong)率光(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)市場依然是(shi)IPG一統(tong)天下。繼上年SALVAGNINI與LASER PHOTONICS等(deng)(deng)公司(si)(si)展出(chu)用(yong)其(qi)的(de)(de)光(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)之切割機(ji)后,2010年11月在(zai)亞特(te)蘭大(da)的(de)(de)FABTECH與漢諾威的(de)(de)EUROBLECH展會(hui)上又推出(chu)愈來愈多的(de)(de)光(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)切割機(ji)。欣(xin)喜的(de)(de)是(shi)一批海歸博士矢(shi)志回國(guo)創業(ye),創建了(le)武漢銳(rui)科光(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)、西安炬(ju)光(guang)(guang)等(deng)(deng)公司(si)(si),研發生產高功(gong)率光(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)與二極管激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)泵源,相信(xin)有自(zi)主知識產權的(de)(de)4KW連續波光(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)不久(jiu)將(jiang)會(hui)呈現在(zai)國(guo)人面前(qian)。
發展前景
激(ji)光(guang)的(de)(de)空間控制(zhi)性和時(shi)間控制(zhi)性很好,對(dui)(dui)加(jia)(jia)工對(dui)(dui)象(xiang)的(de)(de)材質、形狀、尺寸和加(jia)(jia)工環境的(de)(de)自由度(du)(du)都很大,特別適(shi)用(yong)于(yu)自動(dong)化加(jia)(jia)工,激(ji)光(guang)加(jia)(jia)工系統與計算機(ji)數(shu)控技術相結合可構成(cheng)高(gao)效(xiao)自動(dong)化加(jia)(jia)工設備,已成(cheng)為(wei)企(qi)業實行適(shi)時(shi)生產的(de)(de)關鍵技術,為(wei)優質、高(gao)效(xiao)和低(di)成(cheng)本(ben)的(de)(de)加(jia)(jia)工生產開辟(pi)了廣闊的(de)(de)前景。透(tou)過(guo)將激(ji)光(guang)束集中(zhong)在單(dan)分(fen)(fen)子(zi)上,ETH Zurich的(de)(de)科學家(jia)只用(yong)單(dan)個分(fen)(fen)子(zi)就(jiu)產生激(ji)光(guang)運(yun)作的(de)(de)基本(ben)條件──受激(ji)發射(stimulated emission)。由于(yu)在低(di)溫(wen)下(xia),分(fen)(fen)子(zi)會增(zeng)加(jia)(jia)它們(men)的(de)(de)外(wai)表面積(apparent surface area)來跟光(guang)線互動(dong),因此研究人員將分(fen)(fen)子(zi)冷卻到攝氏零下(xia)272度(du)(du),也就(jiu)是只比絕對(dui)(dui)零度(du)(du)高(gao)1度(du)(du)兩條光(guang)束瞄準單(dan)分(fen)(fen)子(zi)
在受控制的(de)模(mo)式下,利用(yong)一(yi)道激光束來(lai)讓單(dan)個分子(zi)(zi)(zi)(zi)進(jin)入量子(zi)(zi)(zi)(zi)態(tai)(controlled fashion),研究人員如此能(neng)(neng)明顯的(de)縮(suo)減或(huo)是放大第二道激光束。這(zhe)種運作模(mo)式與傳(chuan)統(tong)的(de)晶體管如出(chu)一(yi)轍;晶體管內的(de)電位(electrical potential)能(neng)(neng)用(yong)來(lai)調變第二個信號(hao)。不過(guo)ETH Zurich并未(wei)透露其(qi)單(dan)分子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)化學方程式。由(you)于其(qi)性能(neng)(neng)與散(san)熱(re)效(xiao)能(neng)(neng)的(de)優勢,光子(zi)(zi)(zi)(zi)運算技術是科學家(jia)們長(chang)期追求的(de)目標;光子(zi)(zi)(zi)(zi)(photon)不僅(jin)發熱(re)比電子(zi)(zi)(zi)(zi)少,也能(neng)(neng)達到高出(chu)相當多的(de)數(shu)據傳(chuan)輸速率。不過(guo)光通(tong)訊技術卻只(zhi)能(neng)(neng)逐步地從(cong)長(chang)距離(li)通(tong)訊,進(jin)展到短(duan)距離(li)通(tong)訊,再進(jin)入單(dan)系統(tong)中。
激光加(jia)工技(ji)術(shu)是利用激光束與
物質相互作(zuo)用(yong)的特性(xing)對材料(包括(kuo)金屬(shu)與非金屬(shu))進行切割、焊(han)接、表面處理、打孔、微(wei)加工以及(ji)做為(wei)光源,識別物體(ti)等的一(yi)門(men)技術(shu),傳統應用(yong)最(zui)大的領(ling)域(yu)為(wei)激光加工技術(shu)。激光技術(shu)是(shi)涉及(ji)到光、機、電、材料及(ji)檢測等多門(men)學科的一(yi)門(men)綜合(he)技術(shu),傳統上看(kan),它的研究范圍一(yi)般可(ke)分為(wei):
1.激光加工系(xi)統(tong)(tong)。包括激光器、導(dao)光系(xi)統(tong)(tong)、加工機床、控制系(xi)統(tong)(tong)及檢測系(xi)統(tong)(tong)。
2.激光加工(gong)工(gong)藝。包(bao)括切割、焊接(jie)、表面處理(li)、打(da)孔、打(da)標(biao)、劃線、微(wei)雕等各種加工(gong)工(gong)藝。
激(ji)光(guang)焊(han)接:汽(qi)車(che)車(che)身厚薄板(ban)、汽(qi)車(che)零件、鋰(li)電(dian)池、心臟起搏器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、密封(feng)繼電(dian)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)等(deng)密封(feng)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)件以及各種不(bu)允(yun)許焊(han)接污染和(he)變(bian)形的(de)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)件。2013年使用的(de)激(ji)光(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)有YAG激(ji)光(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi),CO2激(ji)光(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)半(ban)導體泵浦激(ji)光(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。
激(ji)光切割(ge):汽車(che)行(xing)業、計(ji)算機、電(dian)氣機殼(ke)、木(mu)刀模業、各種金屬零件和(he)特殊材料(liao)的切割(ge)、圓形鋸片、壓克力、彈簧墊片、2mm以下(xia)(xia)的電(dian)子機件用(yong)銅板、一些金屬網(wang)板、鋼管、鍍(du)錫(xi)鐵(tie)板、鍍(du)亞鉛鋼板、磷青銅、電(dian)木(mu)板、薄(bo)鋁合(he)金、石英玻(bo)璃、硅橡膠、1mm以下(xia)(xia)氧化鋁陶瓷片、航(hang)天工業使用(yong)的鈦(tai)合(he)金等等。使用(yong)激(ji)光器有YAG激(ji)光器和(he)CO2激(ji)光器。
激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)筆(bi):又稱為(wei)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)指示(shi)器、指星筆(bi)等(deng),是把可見激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)設計成便攜、手(shou)易握、激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)模組(二極管)加工(gong)成的筆(bi)型發射(she)(she)器。常見的激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)筆(bi)有(you)紅光(guang)(guang)(650-660nm, 635nm)、綠光(guang)(guang)(515-520nm,532nm)、藍光(guang)(guang)(445-450nm)和藍紫光(guang)(guang)(405nm)等(deng),功(gong)率通(tong)常以(yi)毫瓦為(wei)單位(wei)。通(tong)常在會(hui)報(bao)、教學、導賞人員都(dou)會(hui)使用它來投映一個(ge)光(guang)(guang)點或一條(tiao)光(guang)(guang)線指向物體,但激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)會(hui)傷害到眼(yan)睛(jing),任(ren)何(he)情況下都(dou)不應該讓激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)直(zhi)射(she)(she)眼(yan)睛(jing)。
激光治(zhi)療(liao):可以用于(yu)手術(shu)開刀,減輕痛苦,減少感染(ran)。
激(ji)(ji)光(guang)打標(biao):在各種(zhong)材料和(he)幾(ji)乎(hu)所有行業均得到廣泛應用,2013年使用的激(ji)(ji)光(guang)器有YAG激(ji)(ji)光(guang)器、CO2激(ji)(ji)光(guang)器和(he)半導(dao)體泵浦激(ji)(ji)光(guang)器。
激光(guang)(guang)打孔:激光(guang)(guang)打孔主要(yao)應(ying)用(yong)在(zai)航空航天(tian)、汽車制造、電子儀(yi)表、化工等行業。激光(guang)(guang)打孔的(de)(de)(de)迅速發展,主要(yao)體現(xian)在(zai)打孔用(yong)YAG激光(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)平均輸出功率已由2008年(nian)的(de)(de)(de)400w提(ti)高(gao)到了800w至1000w。國內2013年(nian)比較成熟的(de)(de)(de)激光(guang)(guang)打孔的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)是在(zai)人造金剛石(shi)和(he)天(tian)然金剛石(shi)拉(la)絲(si)模的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)及鐘(zhong)表和(he)儀(yi)表的(de)(de)(de)寶石(shi)軸承、飛機(ji)葉(xie)片(pian)、多層印刷線路板等行業的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)中。2013年(nian)使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)激光(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)多以YAG激光(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)、CO2激光(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)為主,也有一些準分激光(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)、同(tong)位素(su)激光(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)和(he)半導體泵浦激光(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)。
激(ji)光熱(re)處(chu)(chu)理(li):在(zai)(zai)汽車工業(ye)(ye)中(zhong)應(ying)用(yong)廣泛,如缸套(tao)、曲軸、活塞環、換向器(qi)、齒(chi)輪等(deng)零部件(jian)的熱(re)處(chu)(chu)理(li),同時在(zai)(zai)航空航天、機床行業(ye)(ye)和其(qi)它機械行業(ye)(ye)也應(ying)用(yong)廣泛。我國(guo)的激(ji)光熱(re)處(chu)(chu)理(li)應(ying)用(yong)遠比國(guo)外廣泛得多(duo)。2013年(nian)使用(yong)的激(ji)光器(qi)多(duo)以(yi)YAG激(ji)光器(qi),CO2激(ji)光器(qi)為主(zhu)。
激(ji)光(guang)(guang)(guang)快速成型:將激(ji)光(guang)(guang)(guang)加(jia)工技(ji)術和(he)計算機數控技(ji)術及柔性制造技(ji)術相結合而形成。多(duo)用于模具(ju)和(he)模型行業。2013年(nian)使用的激(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)多(duo)以(yi)YAG激(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)、CO2激(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)為主。
激光涂敷(fu):在航(hang)空航(hang)天(tian)、模(mo)具(ju)及機電行業應(ying)用廣(guang)泛。2013年(nian)使用的(de)激光器(qi)多以大功率YAG激光器(qi)、CO2激光器(qi)為主。
激光(guang)成(cheng)(cheng)(cheng)像:利(li)用(yong)激光(guang)束(shu)(shu)掃(sao)描物(wu)體,將反射(she)光(guang)束(shu)(shu)反射(she)回來(lai),得到的(de)排布順(shun)序不同(tong)而成(cheng)(cheng)(cheng)像。用(yong)圖像落差來(lai)反映所成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)像。激光(guang)成(cheng)(cheng)(cheng)像具有(you)超視距(ju)的(de)探(tan)測(ce)能力,可用(yong)于(yu)衛星激光(guang)掃(sao)描成(cheng)(cheng)(cheng)像,未來(lai)用(yong)于(yu)遙感(gan)測(ce)繪等(deng)科技領(ling)域。
醫學
激(ji)光在醫學(xue)上的應用主要分三類:激(ji)光生命科學(xue)研(yan)究、激(ji)光診(zhen)斷、激(ji)光治療,其中激(ji)光治療又分為:激(ji)光手術(shu)治療、弱激(ji)光生物(wu)刺激(ji)作用的非手術(shu)治療和激(ji)光的光動力治療。
應(ying)(ying)用于牙(ya)科的激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)系統(tong)(tong)依據激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)在(zai)(zai)牙(ya)科應(ying)(ying)用的不同作(zuo)用,分(fen)為幾(ji)種不同的激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)系統(tong)(tong)。區別(bie)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)的重(zhong)要(yao)(yao)特征之一是:光(guang)(guang)的波長(chang),不同波長(chang)的激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)對(dui)組織(zhi)的作(zuo)用不同,在(zai)(zai)可(ke)見光(guang)(guang)及近(jin)紅外光(guang)(guang)譜范圍(wei)的光(guang)(guang)線(xian),吸光(guang)(guang)性(xing)低(di),穿透性(xing)強,可(ke)以(yi)穿透到(dao)牙(ya)體組織(zhi)較深(shen)的部位,例如氬離子激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)、二極(ji)管激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)或Nd:YAG激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(如圖1)。而Er:YAG激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)和CO,激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)的光(guang)(guang)線(xian)穿透性(xing)差,僅(jin)能穿透牙(ya)體組織(zhi)約0.01毫米。區別(bie)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)的重(zhong)要(yao)(yao)特征之二是:激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)的強度(即功率),如在(zai)(zai)診(zhen)斷學中應(ying)(ying)用的二極(ji)管激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang),其(qi)強度僅(jin)為幾(ji)個毫瓦特,它有時也(ye)可(ke)用在(zai)(zai)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)顯示器上。
用(yong)(yong)于治療的(de)(de)激(ji)(ji)光,通(tong)常是幾個瓦(wa)特(te)(te)中(zhong)等強度(du)的(de)(de)激(ji)(ji)光。激(ji)(ji)光對組織的(de)(de)作用(yong)(yong),還(huan)取(qu)決于激(ji)(ji)光脈(mo)沖的(de)(de)發(fa)(fa)射方式,以典型的(de)(de)連續脈(mo)沖發(fa)(fa)射方式的(de)(de)激(ji)(ji)光有(you):氬離(li)子激(ji)(ji)光、二(er)極管激(ji)(ji)光、CO2,激(ji)(ji)光;以短脈(mo)沖方式發(fa)(fa)射的(de)(de)激(ji)(ji)光有(you):Er:YAG激(ji)(ji)光或(huo)許多Nd:YAG激(ji)(ji)光,短脈(mo)沖式的(de)(de)激(ji)(ji)光的(de)(de)強度(du)(即功率)可以達到1,000瓦(wa)特(te)(te)或(huo)更高,這(zhe)些強度(du)高、吸(xi)光性也(ye)高的(de)(de)激(ji)(ji)光,只適用(yong)(yong)于清除硬組織。
激光美容
(1)激(ji)(ji)光(guang)(guang)在美容(rong)界的用途越(yue)(yue)來越(yue)(yue)廣泛(fan)。色(se)素沉著,如太田(tian)痣、鮮紅斑痣、雀(que)斑、老年斑、毛細血管擴(kuo)張等(deng),以及去紋身、洗(xi)眼線、洗(xi)眉、治療(liao)(liao)(liao)瘢痕等(deng);而2013年以前(qian)一(yi)些新(xin)型的激(ji)(ji)光(guang)(guang)儀,高能超脈沖(chong)CO2激(ji)(ji)光(guang)(guang),鉺激(ji)(ji)光(guang)(guang)進行除皺、磨(mo)皮換膚、治療(liao)(liao)(liao)打鼾,美白(bai)牙齒(chi)等(deng)等(deng),取得了良好的療(liao)(liao)(liao)效,為(wei)激(ji)(ji)光(guang)(guang)外(wai)科開辟越(yue)(yue)來越(yue)(yue)廣闊的領域。
(2)激光(guang)手(shou)術(shu)(shu)有傳(chuan)統手(shou)術(shu)(shu)無(wu)法(fa)比擬的優越性(xing)。首先激光(guang)手(shou)術(shu)(shu)不需要住(zhu)院(yuan)治療,手(shou)術(shu)(shu)切口小,術(shu)(shu)中不出血,創傷(shang)輕(qing),無(wu)瘢痕。例如:眼袋的治療傳(chuan)統手(shou)術(shu)(shu)法(fa)存在著由于(yu)剝離范(fan)圍廣、術(shu)(shu)中出血多(duo),術(shu)(shu)后愈(yu)合慢,易形成(cheng)瘢痕等(deng)缺(que)點(dian),而(er)應(ying)用高能超脈沖CO2激光(guang)儀(yi)治療眼袋,則以它術(shu)(shu)中不出血,不需縫合,不影響正常工作,手(shou)術(shu)(shu)部位水腫(zhong)輕(qing),恢復快,無(wu)瘢痕等(deng)優點(dian),令傳(chuan)統手(shou)術(shu)(shu)無(wu)法(fa)比擬。而(er)一些(xie)由于(yu)出血多(duo)而(er)無(wu)法(fa)進行(xing)的內窺鏡手(shou)術(shu)(shu),則可由激光(guang)切割代替(ti)完(wan)成(cheng)。(注:有一定的適應(ying)范(fan)圍)
(3)激光(guang)在血(xue)管性(xing)皮(pi)膚(fu)病以及(ji)色素沉(chen)著的(de)(de)(de)治療(liao)中成效卓(zhuo)越。使用(yong)脈沖(chong)染料激光(guang)治療(liao)鮮紅斑(ban)痣,療(liao)效顯(xian)著,對(dui)周圍組(zu)(zu)織損傷小,幾(ji)乎(hu)不(bu)落(luo)疤。它的(de)(de)(de)出現(xian),成為鮮紅斑(ban)痣治療(liao)史(shi)上的(de)(de)(de)一次革(ge)命,因為鮮紅斑(ban)痣治療(liao)史(shi)上,放射、冷(leng)凍、電灼、手術等方法,其(qi)瘢痕(hen)發生率均高,并常出現(xian)色素脫失或(huo)沉(chen)著。激光(guang)治療(liao)血(xue)管性(xing)皮(pi)膚(fu)病是(shi)(shi)利用(yong)含氧血(xue)紅蛋白對(dui)一定波(bo)長的(de)(de)(de)激光(guang)選擇性(xing)的(de)(de)(de)吸收,而導致血(xue)管組(zu)(zu)織的(de)(de)(de)高度(du)破壞,其(qi)具有高度(du)精確性(xing)與安全性(xing),不(bu)會影(ying)響周圍鄰近組(zu)(zu)織。因此,激光(guang)治療(liao)毛細血(xue)管擴張也是(shi)(shi)療(liao)效顯(xian)著。
此外(wai),由于(yu)(yu)可(ke)變脈沖激(ji)光(guang)等相(xiang)繼問(wen)世,使得(de)(de)不(bu)(bu)滿意紋身(shen)的(de)去除,以及(ji)各類色(se)素(su)性(xing)(xing)皮膚(fu)(fu)病如(ru)太田痣,老(lao)年(nian)斑等的(de)治(zhi)療(liao)(liao)得(de)(de)到了(le)重大(da)突破(po)。這類激(ji)光(guang)根據選擇性(xing)(xing)光(guang)熱(re)效應(ying)理論,(即不(bu)(bu)同(tong)波長(chang)的(de)激(ji)光(guang)可(ke)選擇性(xing)(xing)地作用于(yu)(yu)不(bu)(bu)同(tong)顏(yan)色(se)的(de)皮膚(fu)(fu)損害),利用其強大(da)的(de)瞬(shun)間功率(lv),高度(du)集中的(de)輻(fu)射能量及(ji)色(se)素(su)選擇性(xing)(xing),極短(duan)的(de)脈寬,使激(ji)光(guang)能量集中作用于(yu)(yu)色(se)素(su)顆粒、將(jiang)其直接汽化、擊碎,通過淋(lin)巴組(zu)織(zhi)排出體外(wai),而不(bu)(bu)影響周圍正常組(zu)織(zhi),并(bing)且以其療(liao)(liao)效確切,安全可(ke)靠,無(wu)瘢(ban)痕,痛(tong)苦小而深入人心。
(4)激光外(wai)(wai)科開(kai)創(chuang)了(le)醫學美容(rong)的(de)新(xin)(xin)紀(ji)元。高(gao)能超脈(mo)沖CO2激光磨(mo)皮(pi)換膚術開(kai)拓了(le)美容(rong)外(wai)(wai)科的(de)新(xin)(xin)技術。它(ta)利用高(gao)能量(liang),極短脈(mo)沖的(de)激光,使(shi)老化(hua)、損傷的(de)皮(pi)膚組織瞬間被汽化(hua),不傷及周圍組織,治(zhi)療過程中幾乎不出血(xue),并可精確(que)的(de)控制(zhi)作(zuo)用深度。其(qi)效果(guo)得(de)到國際醫學整形美容(rong)界充分(fen)肯(ken)定,被譽為“開(kai)創(chuang)了(le)醫學美容(rong)新(xin)(xin)紀(ji)元”;此(ci)外(wai)(wai),更有高(gao)能超脈(mo)沖CO2激光儀治(zhi)療眼袋(dai)、打鼾、甚至激光美白牙齒等,以其(qi)安全(quan)精確(que)的(de)療效,簡便(bian)快捷的(de)治(zhi)療在醫學美容(rong)界創(chuang)造了(le)一(yi)個又(you)一(yi)個奇跡。激光美容(rong)使(shi)得(de)醫學美容(rong)向前(qian)邁(mai)進了(le)一(yi)大步,并且賦予醫學美容(rong)更新(xin)(xin)的(de)內涵(han)。
激光去除面部(bu)黑(hei)痣
激(ji)光去黑痣(zhi)的原理就(jiu)在(zai)于將激(ji)光在(zai)瞬間爆(bao)發出的巨大能(neng)量置于色(se)素組織中(zhong),把色(se)素打碎并(bing)分解,使其可(ke)以被巨噬(shi)細胞(bao)吞并(bing)掉(diao),而(er)后會隨著淋巴循環系統排出體外,由此達到將色(se)素去去掉(diao)的目的。
激光去痣可以適用(yong)的(de)(de)痣的(de)(de)類型(xing)很(hen)多,比(bi)如包括上(shang)面提(ti)到的(de)(de)三種色素痣、太田痣、鮮紅斑痣等(deng),療效都很(hen)明顯,并且不容易留疤,風險性(xing)小。用(yong)二氧化碳激光亦能去黑痣。
激光治療近視
提示(shi)下(xia)情況的患(huan)者不適(shi)合接(jie)受激光治療:第一.眼(yan)(yan)部活動性(xing)炎癥及病變;第二.眼(yan)(yan)周化膿性(xing)病灶;第三(san).已確診
的圓(yuan)錐角膜;第(di)四.嚴重干眼(yan)癥,伴有系統性(xing)(xing)干燥綜合征(zheng);第(di)五.中央角膜厚(hou)度低于450μm;第(di)六.嚴重的眼(yan)附屬器病變:眼(yan)瞼缺損、變形、慢性(xing)(xing)淚囊(nang)炎等(deng);第(di)七(qi). 全身(shen)結締組織病及嚴重自身(shen)免疫性(xing)(xing)疾病,如系統性(xing)(xing)紅斑(ban)狼(lang)瘡、類風濕性(xing)(xing)關節炎、多發性(xing)(xing)硬化。
相對禁忌證
1.超高度近視伴(ban)后鞏(gong)膜(mo)(mo)(mo)葡萄腫者(zhe)(zhe)(zhe);2.初次(ci)手術前(qian)角膜(mo)(mo)(mo)中央平均曲率低于(yu)(yu)39D或(huo)高于(yu)(yu)47D應慎重;3.暗(an)光下瞳孔(kong)直徑大于(yu)(yu)7mm;4.對側眼(yan)為法定盲眼(yan);5.2年內曾患單純皰(pao)疹性角膜(mo)(mo)(mo)炎;6.輕(qing)度白(bai)內障;7.有視網膜(mo)(mo)(mo)脫(tuo)離及黃斑(ban)出血病史;8.輕(qing)度干眼(yan)癥;9.輕(qing)度瞼裂(lie)閉合不全;10.可疑青光眼(yan)患者(zhe)(zhe)(zhe);11.月經期(qi)及妊(ren)娠(shen)期(qi);12.瘢(ban)痕體(ti)質;13.糖尿(niao)病;14.感冒發燒等身體(ti)不適(shi);15.癲癇;16.焦慮癥、抑(yi)郁癥以及對手術期(qi)望過高者(zhe)(zhe)(zhe)。
激光除皺
激光除皺(zhou)是(shi)通過電(dian)腦控制的(de)、低(di)能(neng)量的(de)二氧化碳激光,能(neng)準確地(di)控制汽化皮膚(fu)(fu)表層的(de)深度,完成分層汽化、無碳化的(de)面部(bu)除皺(zhou)護(hu)膚(fu)(fu)技(ji)術。激光用(yong)(yong)于消除皺(zhou)紋的(de)技(ji)術,是(shi)激光技(ji)術應用(yong)(yong)于臨床以后,并幾經改(gai)進、完善與不(bu)斷(duan)更新后的(de)結(jie)果。
原(yuan)理:皺紋產(chan)生的(de)主(zhu)要原(yuan)因是皮(pi)(pi)(pi)膚膠(jiao)原(yuan)減少,真皮(pi)(pi)(pi)層(ceng)變薄。運用(yong)最新激(ji)(ji)光-射頻聯合技術照(zhao)射皮(pi)(pi)(pi)膚,可使真皮(pi)(pi)(pi)層(ceng)增厚、減少皺紋,其原(yuan)理是:刺激(ji)(ji)受(shou)損(sun)的(de)膠(jiao)原(yuan)層(ceng),產(chan)生新的(de)膠(jiao)原(yuan)質(zhi),從而(er)填平因膠(jiao)原(yuan)減少而(er)出現褶(zhe)皺的(de)皮(pi)(pi)(pi)膚;加熱真皮(pi)(pi)(pi)組織(zhi)層(ceng),利用(yong)人體自身修復機(ji)能刺激(ji)(ji)組織(zhi)再生重(zhong)建,使真皮(pi)(pi)(pi)層(ceng)增厚。
合(he)理設計(ji)的(de)激光可以通過皮膚(fu)中(zhong)的(de)黑色素、血紅蛋白(bai),尤其是(shi)水吸收(shou)激光釋放的(de)能(neng)量(liang),并產生(sheng)光熱(re)效應使(shi)之轉化為熱(re)量(liang),從而(er)(er)激活(huo)真(zhen)皮中(zhong)成纖維細(xi)胞等各(ge)(ge)種基(ji)質細(xi)胞產生(sheng)新生(sheng)的(de)膠原蛋白(bai)、彈性(xing)蛋白(bai)以及各(ge)(ge)種細(xi)胞間(jian)基(ji)質,并發生(sheng)組織重(zhong)構,就象是(shi)給慵(yong)懶的(de)皮膚(fu)做運動一(yi)樣,使(shi)其通過鍛(duan)煉而(er)(er)重(zhong)新煥(huan)發年(nian)輕活(huo)力。數次(ci)治療之后的(de)皮膚(fu)含(han)水量(liang)及彈性(xing)增加,質地改善(shan),細(xi)小皺紋減少。
適應(ying)癥(zheng):1、原發性癥(zheng)狀:口周(zhou)皺(zhou)紋(wen)(wen)(wen)、眶周(zhou)皺(zhou)紋(wen)(wen)(wen)、萎縮性(凹陷性)疤痕(hen)、良性皮膚贅生物(腫瘤);2、皮膚粗糙、毛(mao)孔粗大(da)、細小皺(zhou)紋(wen)(wen)(wen)等皮膚老化表現以(yi)及炎(yan)性痤瘡或痤瘡后瘢痕(hen)等。
高能(neng)超脈沖激光能(neng)夠把周(zhou)圍(wei)組織的(de)熱損傷降(jiang)到最低(di)程度(du)。微(wei)小皺紋和(he)凹(ao)陷疤痕(hen)也(ye)可進行精(jing)確磨(mo)(mo)削(xue)。超脈沖激光能(neng)避免(mian)以往(wang)機械磨(mo)(mo)皮法、化(hua)學剝脫術出(chu)血多,飛(fei)濺(jian)的(de)血液、組織細屑(xie)可使(shi)病(bing)毒在病(bing)人與病(bing)人間、病(bing)人與醫務人員間傳(chuan)播(bo)等不(bu)足,通過氣化(hua)病(bing)變(bian)組織來徹底(di)消除皮膚損害,并使(shi)正常皮膚的(de)熱損傷極小,這(zhe)一過程的(de)作(zuo)用(yong)時間快于使(shi)周(zhou)圍(wei)的(de)正常組織也(ye)被加熱的(de)所需時間,具有磨(mo)(mo)皮去(qu)皺的(de)功能(neng)。
軍事
激光(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)是(shi)一(yi)種利用(yong)定(ding)向發射(she)的(de)(de)激光(guang)(guang)(guang)束直接毀傷目標或使之失效的(de)(de)定(ding)向能武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)。根據作(zuo)戰用(yong)途的(de)(de)不同,激光(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)可(ke)分為戰術激光(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)戰略激光(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)兩大類。武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)系統主要由(you)激光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)跟蹤、瞄準(zhun)、發射(she)裝置等(deng)部分組成,2013年通常(chang)采用(yong)的(de)(de)激光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)有化學激光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)、固體激光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)、CO2激光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)等(deng)。激光(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)具有攻擊速度快、轉向靈活、可(ke)實(shi)現精確打擊、不受電磁(ci)干擾(rao)等(deng)優點,但也存(cun)在易受天氣(qi)和(he)環境影響等(deng)弱點。
激(ji)(ji)光武器已(yi)有(you)30多年(nian)的(de)發展歷史,其(qi)關鍵技術也已(yi)取得(de)突破,美(mei)國(guo)、俄羅斯(si)、法國(guo)、以色列等國(guo)都成功(gong)進行了各種激(ji)(ji)光打靶試(shi)驗。2013年(nian)低能激(ji)(ji)光武器已(yi)經投入使用(yong),主(zhu)(zhu)要(yao)用(yong)于干(gan)擾和(he)致盲較近距離的(de)光電傳感器,以及攻擊人眼和(he)一些增(zeng)強(qiang)型觀(guan)測(ce)設備(bei);高能激(ji)(ji)光武器主(zhu)(zhu)要(yao)采(cai)用(yong)化學(xue)激(ji)(ji)光器,按照(zhao)現有(you)的(de)水平,今后5—10年(nian)內可望在地面和(he)空中平臺上部署(shu)使用(yong),用(yong)于戰(zhan)術防空、戰(zhan)區反(fan)(fan)導和(he)反(fan)(fan)衛星作戰(zhan)等。
激光武器特點(dian)高度(du)集束(shu)的激光,能(neng)量(liang)(liang)也(ye)非常(chang)集中(zhong)。舉(ju)例說;在日常(chang)生活中(zhong)我們認為太陽是非常(chang)亮(liang)的,但一臺(tai)巨脈沖紅寶石(shi)激光器發出的激光卻比太陽還(huan)亮(liang)200億倍。當然,激光比太陽還(huan)亮(liang),并不是因為它(ta)的總(zong)能(neng)量(liang)(liang)比太陽還(huan)大,而是由(you)于它(ta)的能(neng)量(liang)(liang)非常(chang)集中(zhong)。例如,紅寶石(shi)激光器發出的激光射(she)束(shu),能(neng)穿透一張1/3厘米厚的鋼板,但總(zong)能(neng)量(liang)(liang)卻不足(zu)以(yi)煮(zhu)熟一個雞蛋。
激(ji)(ji)光(guang)(guang)作為(wei)武(wu)器(qi)(qi)(qi),有(you)(you)(you)很多獨(du)特的(de)(de)(de)(de)(de)優點。首(shou)先,它(ta)(ta)(ta)可以用光(guang)(guang)速(su)飛行,每(mei)秒30萬公里,任(ren)何(he)武(wu)器(qi)(qi)(qi)都(dou)沒(mei)有(you)(you)(you)這樣高的(de)(de)(de)(de)(de)速(su)度。它(ta)(ta)(ta)一(yi)旦瞄準(zhun),幾(ji)乎(hu)不要(yao)什(shen)么時(shi)間就立刻擊(ji)中目標,用不著(zhu)考慮提前(qian)量。另外,它(ta)(ta)(ta)可以在極(ji)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)面積上、在極(ji)短的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)間里集中超過核武(wu)器(qi)(qi)(qi)100萬倍的(de)(de)(de)(de)(de)能量,還能很靈活地(di)改變方向,沒(mei)有(you)(you)(you)任(ren)何(he)發射性污染(ran)。激(ji)(ji)光(guang)(guang)武(wu)器(qi)(qi)(qi)分為(wei)三類(lei):一(yi)是(shi)致盲(mang)型。(激(ji)(ji)光(guang)(guang)劍)前(qian)面我們講過的(de)(de)(de)(de)(de)機載致盲(mang)武(wu)器(qi)(qi)(qi),就屬于這一(yi)類(lei)。二是(shi)近距(ju)離戰術型,可用來(lai)擊(ji)落(luo)導彈(dan)(dan)和飛機。1978年美國進行的(de)(de)(de)(de)(de)用激(ji)(ji)光(guang)(guang)打陶式反(fan)(fan)坦克導彈(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)試驗(yan),就是(shi)用的(de)(de)(de)(de)(de)這類(lei)武(wu)器(qi)(qi)(qi)。還有(you)(you)(you)科幻電影中,通(tong)過對激(ji)(ji)光(guang)(guang)武(wu)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)形變,產生的(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang)盾翼三是(shi)遠距(ju)離戰略型。這類(lei)的(de)(de)(de)(de)(de)研制(zhi)困難最(zui)大,但(dan)一(yi)旦成功,作用也最(zui)大,它(ta)(ta)(ta)可以反(fan)(fan)衛星、反(fan)(fan)洲際(ji)彈(dan)(dan)道導彈(dan)(dan),成為(wei)最(zui)先進的(de)(de)(de)(de)(de)防御武(wu)器(qi)(qi)(qi)。
激光(guang)怎樣擊毀目標(biao)(biao)呢?科學家們認(ren)為有兩個方面:一是穿(chuan)孔(kong),二是層(ceng)(ceng)裂。所(suo)(suo)謂穿(chuan)孔(kong),就(jiu)是高功率(lv)密度的(de)激光(guang)束使靶(ba)(ba)材表(biao)面急(ji)劇(ju)熔化,進(jin)而汽化蒸發,汽化物質向(xiang)(xiang)外噴(pen)(pen)射(she)(she),反沖(chong)力形(xing)成沖(chong)擊波(bo),在(zai)靶(ba)(ba)材上穿(chuan)一個孔(kong)。所(suo)(suo)謂層(ceng)(ceng)裂,就(jiu)是靶(ba)(ba)材表(biao)面吸收激光(guang)能(neng)量(liang)后,原子被(bei)電離(li),形(xing)成等離(li)體“云”。“云”向(xiang)(xiang)外膨(peng)脹噴(pen)(pen)射(she)(she)形(xing)成應(ying)力波(bo)向(xiang)(xiang)深處傳(chuan)播。應(ying)力波(bo)的(de)反射(she)(she)造成靶(ba)(ba)材被(bei)拉斷,形(xing)成“層(ceng)(ceng)裂”破(po)壞(huai)(huai)。除此以外,等離(li)子體“云”還(huan)能(neng)輻射(she)(she)紫外線或X光(guang),破(po)壞(huai)(huai)目標(biao)(biao)結構和電子元件。激光(guang)武器作用的(de)面積很小,但破(po)壞(huai)(huai)在(zai)目標(biao)(biao)的(de)關(guan)鍵部位上,可造成目標(biao)(biao)的(de)毀滅性(xing)破(po)壞(huai)(huai)。這和驚天動(dong)地的(de)核(he)武器相比,完全是兩種風格。
激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)武器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)分(fen)類(lei)(lei):不同(tong)功率(lv)(lv)密(mi)度,不同(tong)輸(shu)出波(bo)形,不同(tong)波(bo)長的(de)(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang),在(zai)與(yu)不同(tong)目(mu)標材料相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)時,會產生不同(tong)的(de)(de)殺傷破壞效應。用(yong)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)作(zuo)為(wei)(wei)(wei)“死光(guang)(guang)(guang)”武器(qi)(qi)(qi)(qi),不能像(xiang)在(zai)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)加工中(zhong)那樣借助(zhu)于(yu)透(tou)鏡聚焦,而必須大(da)大(da)提高激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)輸(shu)出功率(lv)(lv),作(zuo)戰(zhan)時可(ke)根據不同(tong)的(de)(de)需要選擇適當的(de)(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)。2013年時,激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)種類(lei)(lei)繁多,名稱(cheng)各異,有體(ti)積整整占(zhan)據一幢大(da)樓、功率(lv)(lv)為(wei)(wei)(wei)上(shang)萬(wan)億瓦、用(yong)于(yu)引發(fa)核聚變的(de)(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi),也有比人的(de)(de)指甲(jia)還小、輸(shu)出功率(lv)(lv)僅有幾毫瓦、用(yong)于(yu)光(guang)(guang)(guang)電通(tong)信的(de)(de)半導體(ti)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)。按工作(zuo)介質(zhi)區分(fen),目(mu)前有固體(ti)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)、液(ye)體(ti)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)分(fen)子(zi)型(xing)(xing)、離(li)子(zi)型(xing)(xing)、準分(fen)子(zi)型(xing)(xing)的(de)(de)氣體(ti)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)等。同(tong)時,按其發(fa)射(she)位置(zhi)可(ke)分(fen)為(wei)(wei)(wei)天基、陸基、艦(jian)載(zai)、車載(zai)和(he)機載(zai)等類(lei)(lei)型(xing)(xing),按其用(yong)途還可(ke)分(fen)為(wei)(wei)(wei)戰(zhan)術型(xing)(xing)和(he)戰(zhan)略型(xing)(xing)兩類(lei)(lei)。
1.戰術激光武器
戰(zhan)(zhan)術(shu)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)武(wu)器(qi)是利用激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)作為能(neng)量,是像(xiang)常(chang)規武(wu)器(qi)那樣直接(jie)殺傷(shang)敵(di)方(fang)人(ren)員(yuan)、擊(ji)毀坦(tan)克、飛(fei)(fei)機(ji)等,打擊(ji)距(ju)離(li)一(yi)(yi)(yi)般可達20公里。這種(zhong)武(wu)器(qi)的(de)(de)(de)主要(yao)代表有激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)槍(qiang)和(he)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)炮,它(ta)們能(neng)夠發出(chu)很強的(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)來打擊(ji)敵(di)人(ren)。1978年(nian)3月,世界上(shang)的(de)(de)(de)第(di)一(yi)(yi)(yi)支激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)槍(qiang)在(zai)美國誕(dan)生。激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)槍(qiang)的(de)(de)(de)樣式與(yu)普(pu)通步槍(qiang)沒有太(tai)大(da)區(qu)別,主要(yao)由四大(da)部分組成:激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)、激(ji)(ji)(ji)勵(li)器(qi)、擊(ji)發器(qi)和(he)槍(qiang)托。2013年(nian),國外(wai)已有一(yi)(yi)(yi)種(zhong)紅寶石袖(xiu)珍式激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)槍(qiang),外(wai)形和(he)大(da)小與(yu)美國的(de)(de)(de)派克鋼筆相當(dang)。但它(ta)能(neng)在(zai)距(ju)人(ren)幾米之外(wai)燒毀衣服、燒穿皮肉(rou),且無聲(sheng)響,在(zai)不(bu)(bu)知不(bu)(bu)覺(jue)中致人(ren)死命,并可在(zai)一(yi)(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)距(ju)離(li)內,使火(huo)藥(yao)爆炸,使夜視儀、紅外(wai)或(huo)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)測距(ju)儀等光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)電設備(bei)失(shi)效。還有7種(zhong)稍大(da)重量與(yu)機(ji)槍(qiang)相仿的(de)(de)(de)小巧激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)槍(qiang),能(neng)擊(ji)穿銅盔,在(zai)1500米的(de)(de)(de)距(ju)離(li)上(shang)燒傷(shang)皮肉(rou)、致瞎眼睛等。戰(zhan)(zhan)術(shu)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)武(wu)器(qi)的(de)(de)(de)"挖眼術(shu)"不(bu)(bu)但能(neng)造成飛(fei)(fei)機(ji)失(shi)控、機(ji)毀人(ren)亡,或(huo)使炮手喪失(shi)戰(zhan)(zhan)斗能(neng)力,而且由于參戰(zhan)(zhan)士兵(bing)不(bu)(bu)知對方(fang)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)武(wu)器(qi)會在(zai)何時何地(di)出(chu)現(xian),常(chang)常(chang)受(shou)到沉(chen)重的(de)(de)(de)心(xin)理壓力。因此,激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)武(wu)器(qi)又具(ju)(ju)有常(chang)規武(wu)器(qi)所不(bu)(bu)具(ju)(ju)備(bei)的(de)(de)(de)威懾作用。1982年(nian)英阿(a)馬島戰(zhan)(zhan)爭中,英國在(zai)航空(kong)母艦和(he)各類(lei)護衛(wei)艦上(shang)就安裝有激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)致盲(mang)武(wu)器(qi),曾使阿(a)根(gen)廷的(de)(de)(de)多架飛(fei)(fei)機(ji)失(shi)控、墜毀或(huo)誤入英軍的(de)(de)(de)射擊(ji)火(huo)網。
2.戰(zhan)略激光武器
戰(zhan)(zhan)略(lve)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)可(ke)(ke)攻(gong)擊(ji)(ji)數千公(gong)里(li)之外的(de)(de)(de)(de)洲際(ji)導(dao)(dao)(dao)彈(dan);可(ke)(ke)攻(gong)擊(ji)(ji)太空(kong)(kong)(kong)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)偵(zhen)察(cha)衛(wei)(wei)星和通(tong)信衛(wei)(wei)星等。例如(ru)(ru),1975年(nian)(nian)11月,美國(guo)的(de)(de)(de)(de)兩顆監視導(dao)(dao)(dao)彈(dan)發射(she)(she)(she)井的(de)(de)(de)(de)偵(zhen)察(cha)衛(wei)(wei)星在(zai)(zai)飛抵西伯利亞上(shang)(shang)(shang)空(kong)(kong)(kong)時,被前蘇聯的(de)(de)(de)(de)“反(fan)(fan)(fan)衛(wei)(wei)星”陸(lu)基(ji)(ji)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)擊(ji)(ji)中(zhong),并變(bian)成“瞎子(zi)”。因(yin)此,高(gao)基(ji)(ji)高(gao)能(neng)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)是(shi)奪(duo)(duo)取宇(yu)宙空(kong)(kong)(kong)間優勢(shi)的(de)(de)(de)(de)理想武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)之一,也(ye)是(shi)軍事大(da)國(guo)不惜耗費巨(ju)資進行激(ji)烈爭奪(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)根本(ben)原因(yin)。據外刊透露,自(zi)(zi)(zi)70年(nian)(nian)代以來(lai),美俄(e)兩國(guo)都分(fen)別以多(duo)種名(ming)義進行了數十(shi)次反(fan)(fan)(fan)衛(wei)(wei)星激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)試驗。2013年(nian)(nian),反(fan)(fan)(fan)戰(zhan)(zhan)略(lve)導(dao)(dao)(dao)彈(dan)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)研制種類有化(hua)學(xue)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)、準分(fen)子(zi)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)、自(zi)(zi)(zi)由(you)(you)電子(zi)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)和調射(she)(she)(she)線激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)。例如(ru)(ru):自(zi)(zi)(zi)由(you)(you)電子(zi)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)具有輸出(chu)功率(lv)大(da)、光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)質(zhi)量好、轉換效率(lv)高(gao)、可(ke)(ke)調范(fan)圍(wei)寬(kuan)等優點。但是(shi),自(zi)(zi)(zi)由(you)(you)電子(zi)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)體積(ji)龐大(da),只適宜安裝在(zai)(zai)地(di)面上(shang)(shang)(shang),供(gong)陸(lu)基(ji)(ji)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)使用(yong)(yong)。作戰(zhan)(zhan)時,強激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)首先射(she)(she)(she)到處于空(kong)(kong)(kong)間高(gao)軌道上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)中(zhong)斷反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)(she)鏡。中(zhong)斷反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)(she)鏡將激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)(she)到處于低軌道的(de)(de)(de)(de)作戰(zhan)(zhan)反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)(she)鏡,作戰(zhan)(zhan)反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)(she)鏡再使激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)瞄準目(mu)標,實(shi)施(shi)攻(gong)擊(ji)(ji)。通(tong)過(guo)這樣的(de)(de)(de)(de)兩次反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)(she),設置在(zai)(zai)地(di)面的(de)(de)(de)(de)自(zi)(zi)(zi)由(you)(you)電子(zi)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi),就可(ke)(ke)攻(gong)擊(ji)(ji)從世界上(shang)(shang)(shang)任何地(di)方發射(she)(she)(she)的(de)(de)(de)(de)戰(zhan)(zhan)略(lve)導(dao)(dao)(dao)彈(dan)。高(gao)基(ji)(ji)高(gao)能(neng)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)是(shi)高(gao)能(neng)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)與(yu)航天器(qi)(qi)(qi)(qi)相(xiang)結合的(de)(de)(de)(de)產(chan)物。當這種激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)沿(yan)著空(kong)(kong)(kong)間軌道游弋時,一旦發現(xian)對方目(mu)標,即(ji)可(ke)(ke)投(tou)入戰(zhan)(zhan)斗。由(you)(you)于它部署(shu)在(zai)(zai)宇(yu)宙空(kong)(kong)(kong)間,居高(gao)臨下,視野廣闊,更是(shi)如(ru)(ru)虎添翼。在(zai)(zai)實(shi)際(ji)戰(zhan)(zhan)斗中(zhong),可(ke)(ke)用(yong)(yong)它對對方的(de)(de)(de)(de)空(kong)(kong)(kong)中(zhong)目(mu)標實(shi)施(shi)閃電般的(de)(de)(de)(de)攻(gong)擊(ji)(ji),以摧毀對方的(de)(de)(de)(de)偵(zhen)察(cha)衛(wei)(wei)星、預(yu)警衛(wei)(wei)星、通(tong)信衛(wei)(wei)星、氣(qi)象衛(wei)(wei)星,甚至能(neng)將對方的(de)(de)(de)(de)洲際(ji)導(dao)(dao)(dao)彈(dan)摧毀在(zai)(zai)助推的(de)(de)(de)(de)上(shang)(shang)(shang)升階段。
3.激光動力(li)推進器
既然太陽不足以(yi)推動恒星際太空飛船(chuan),于是有(you)科學家提出(chu)了激光(guang)動力(li)推進器技(ji)術,利(li)用一(yi)束強大的激光(guang)讓物體飛行。
激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)雷達(laser radar)是指(zhi)用激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)作(zuo)為輻射源的雷達。激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)雷達是激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)技術與(yu)雷達技術相(xiang)結合的產物(wu)。由發射機、天(tian)線、接收機、跟蹤架及(ji)信息(xi)處(chu)理(li)等部分組成。發射機是各種形式(shi)的激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi),如二氧化(hua)碳激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)、摻釹釔鋁(lv)石(shi)榴石(shi)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)、半導體(ti)(ti)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)及(ji)波長可調諧的固體(ti)(ti)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)等;天(tian)線是光(guang)(guang)(guang)學望遠鏡;接收機采(cai)用各種形式(shi)的光(guang)(guang)(guang)電(dian)探(tan)(tan)測器(qi),如光(guang)(guang)(guang)電(dian)倍(bei)增(zeng)管、半導體(ti)(ti)光(guang)(guang)(guang)電(dian)二極管、雪崩光(guang)(guang)(guang)電(dian)二極管、紅(hong)外和(he)可見光(guang)(guang)(guang)多元探(tan)(tan)測器(qi)件(jian)等。激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)雷達采(cai)用脈(mo)沖或連續波2種工作(zuo)方式(shi),探(tan)(tan)測方法分直接探(tan)(tan)測與(yu)外差(cha)探(tan)(tan)測。
通信
激(ji)光(guang)通(tong)信,是激(ji)光(guang)在大氣空間傳輸的一(yi)種通(tong)信方式。激(ji)光(guang)大氣通(tong)信的發送設備主要由激(ji)光(guang)器(光(guang)源)、光(guang)調制(zhi)器、光(guang)學(xue)發射天線(透鏡(jing))等組(zu)成;接(jie)收設備主要由光(guang)學(xue)接(jie)收天線、光(guang)檢測器等組(zu)成。
信(xin)(xin)息發(fa)送時,先轉換成電信(xin)(xin)號(hao),再由光(guang)(guang)(guang)調制器將(jiang)其調制在激光(guang)(guang)(guang)器產生的激光(guang)(guang)(guang)束(shu)上(shang),經光(guang)(guang)(guang)學天(tian)線發(fa)射出去。信(xin)(xin)息接(jie)收(shou)時,光(guang)(guang)(guang)學接(jie)收(shou)天(tian)線將(jiang)接(jie)收(shou)到的光(guang)(guang)(guang)信(xin)(xin)號(hao)聚(ju)焦后,送至(zhi)光(guang)(guang)(guang)檢測器恢復成電信(xin)(xin)號(hao),再還原為(wei)信(xin)(xin)息。大氣激光(guang)(guang)(guang)通信(xin)(xin)的容量大、保密性好,不受(shou)電磁干(gan)擾。但(dan)激光(guang)(guang)(guang)在大氣中傳輸時受(shou)雨、霧、雪、霜等(deng)(deng)影響,衰耗要增大,故一般用于(yu)邊防、海島、跨(kua)越江河(he)等(deng)(deng)近距離通信(xin)(xin),以及大氣層(ceng)外(wai)的衛星間通信(xin)(xin)和(he)深空通信(xin)(xin)。
早期的(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang)大氣通信所用光(guang)(guang)源多數為二氧(yang)化碳激(ji)(ji)光(guang)(guang)器、氦-氖激(ji)(ji)光(guang)(guang)器等(deng)。二氧(yang)化碳激(ji)(ji)光(guang)(guang)器輸出(chu)激(ji)(ji)光(guang)(guang)波長為10.6微米,此波長正好處在(zai)大氣信道傳輸的(de)低損耗窗口,是較為理想的(de)通信光(guang)(guang)源。從70年(nian)代(dai)末到80年(nian)代(dai)中(zhong)期,由(you)于在(zai)技術實現上難以(yi)解決(jue)好全(quan)天候(hou)、高機動性(xing)、高靈(ling)活性(xing)、穩(wen)定(ding)性(xing)等(deng)問題,激(ji)(ji)光(guang)(guang)大氣通信的(de)研究陷入低潮。
1988年,巴西宣布研(yan)制成功一種(zhong)(zhong)(zhong)便攜(xie)式半導體激(ji)光大氣(qi)通(tong)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)系統(tong)。這種(zhong)(zhong)(zhong)通(tong)過激(ji)光器(qi)聯通(tong)線(xian)路的軍用(yong)紅(hong)外通(tong)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)裝(zhuang)置,其外形如(ru)同(tong)一架(jia)雙(shuang)筒望遠鏡,在上面安裝(zhuang)了激(ji)光二極(ji)管和麥克風(feng)。使(shi)用(yong)時,一方將雙(shuang)筒鏡對(dui)(dui)準另一方即(ji)可實(shi)現通(tong)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin),通(tong)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)距離(li)為(wei)1千米(mi)(mi)(mi),如(ru)果將光學(xue)天線(xian)固(gu)定(ding)下(xia)來,通(tong)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)距離(li)可達(da)15千米(mi)(mi)(mi)。1989年,美國成功地研(yan)制出一種(zhong)(zhong)(zhong)短距離(li)、隱蔽式的大氣(qi)激(ji)光通(tong)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)系統(tong)。1990年,美國試驗了適(shi)用(yong)于特種(zhong)(zhong)(zhong)戰(zhan)爭和低強度戰(zhan)爭需要(yao)的紫外光波(bo)通(tong)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin),這種(zhong)(zhong)(zhong)通(tong)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)系統(tong)完全符合戰(zhan)術任務的要(yao)求,通(tong)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)距離(li)為(wei)2~5千米(mi)(mi)(mi);如(ru)果對(dui)(dui)光束(shu)進(jin)行適(shi)當處理,通(tong)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)距離(li)可達(da)5~10千米(mi)(mi)(mi)。
90年(nian)代初,俄羅斯研(yan)制成功(gong)了(le)大功(gong)率半導(dao)(dao)體(ti)激(ji)光(guang)器,并開始了(le)激(ji)光(guang)大氣(qi)通信(xin)(xin)(xin)系(xi)統(tong)(tong)(tong)技術的(de)(de)實用(yong)化研(yan)究。不久(jiu)便(bian)推出了(le)10千米(mi)以(yi)內的(de)(de)半導(dao)(dao)體(ti)激(ji)光(guang)大氣(qi)通信(xin)(xin)(xin)系(xi)統(tong)(tong)(tong)并在(zai)(zai)(zai)莫(mo)斯科(ke)、瓦洛涅什、圖拉等(deng)城市應用(yong)。在(zai)(zai)(zai)瓦涅什河(he)兩岸相(xiang)距(ju)4千米(mi)的(de)(de)兩個電(dian)站(zhan)之(zhi)間,架設起了(le)半導(dao)(dao)體(ti)激(ji)光(guang)大氣(qi)通信(xin)(xin)(xin)系(xi)統(tong)(tong)(tong),該系(xi)統(tong)(tong)(tong)可(ke)同時傳輸8路數字電(dian)話。在(zai)(zai)(zai)距(ju)離瓦洛涅什城約200千米(mi)以(yi)及在(zai)(zai)(zai)距(ju)莫(mo)斯科(ke)不遠(yuan)的(de)(de)地方(fang),也(ye)開通了(le)半導(dao)(dao)體(ti)激(ji)光(guang)大氣(qi)通信(xin)(xin)(xin)系(xi)統(tong)(tong)(tong)線路。
隨著半導體激光(guang)(guang)器的(de)(de)不(bu)斷(duan)成(cheng)熟、光(guang)(guang)學天線制作技(ji)術的(de)(de)不(bu)斷(duan)完(wan)善(shan)、信號壓(ya)縮編碼等(deng)技(ji)術的(de)(de)合理使用(yong),激光(guang)(guang)大氣通信正重(zhong)新(xin)煥發出(chu)生機。
激光測速
激(ji)光(guang)測(ce)速(su)是對(dui)被(bei)測(ce)物體進行兩(liang)次有特(te)定(ding)時(shi)間(jian)間(jian)隔的激(ji)光(guang)測(ce)距,取(qu)得(de)在該一時(shi)段內(nei)被(bei)測(ce)物體的移動(dong)距離,從而得(de)到該被(bei)測(ce)物體的移動(dong)速(su)度。因此,激(ji)光(guang)測(ce)速(su)具(ju)有以下幾個特(te)點(dian):
1、由于(yu)該激(ji)光光束基本(ben)為射線,估測速(su)距離(li)相對于(yu)雷達測速(su)有效距離(li)遠(yuan),可測1000M外;
2、測速精度高(gao),誤差<1公(gong)里;
3、鑒(jian)于(yu)激光(guang)(guang)測(ce)速的原理,激光(guang)(guang)光(guang)(guang)束(shu)必須(xu)要瞄(miao)準垂直(zhi)與激光(guang)(guang)光(guang)(guang)束(shu)的平(ping)面反射點,又由于(yu)被測(ce)車(che)(che)輛距(ju)離(li)太遠、且處(chu)于(yu)移動狀態,或者車(che)(che)體(ti)平(ping)面不大,而導(dao)致激光(guang)(guang)測(ce)速成功率(lv)低、難度(du)大,特別是執勤警員的工作強度(du)很(hen)大、很(hen)易疲勞;
4、鑒于激(ji)光測(ce)速(su)(su)的(de)原(yuan)理,激(ji)光測(ce)速(su)(su)器不可能(neng)具備在運動(dong)中使(shi)用(yong),只能(neng)在靜止狀態下(xia)應用(yong);因(yin)此,激(ji)光測(ce)速(su)(su)儀不能(neng)稱之為“流動(dong)電(dian)子(zi)警察”。在靜止狀態下(xia)使(shi)用(yong)時,司機(ji)很容(rong)易發現有(you)檢測(ce),因(yin)此達不到預期目的(de);
5、價格昂貴,2013年(nian)經過正規(gui)途徑進口的激光測速儀(不含取景(jing)和控制部分)價格至少(shao)在一(yi)萬(wan)美(mei)金左右。
工業
激(ji)光(guang)在(zai)工業上,也應用(yong)極為廣泛(fan),因為激(ji)光(guang)在(zai)激(ji)光(guang)束(shu)聚焦在(zai)材料表面的時候(hou)能夠使材料熔化,使激(ji)光(guang)束(shu)與材料沿一定(ding)(ding)軌跡作(zuo)相對運動,從(cong)而(er)形成(cheng)一定(ding)(ding)形狀的切(qie)(qie)縫。七十年代后(hou),為了改善和(he)提高火焰切(qie)(qie)割(ge)的切(qie)(qie)口質量,又(you)推廣了氧乙烷精密火焰切(qie)(qie)割(ge)和(he)等離子切(qie)(qie)割(ge)。在(zai)工業生產中有一定(ding)(ding)的適用(yong)范圍。
激光玻璃
激(ji)(ji)光玻璃是一種以玻璃為基質的(de)固體激(ji)(ji)光材料。它廣泛應用于(yu)各類型(xing)固體激(ji)(ji)光光器(qi)中,并成為高(gao)功(gong)率(lv)和高(gao)能量激(ji)(ji)光器(qi)的(de)主要(yao)激(ji)(ji)光材料。
激(ji)光(guang)玻(bo)璃由基質(zhi)玻(bo)璃和激(ji)活離(li)(li)子兩(liang)部分組(zu)成。激(ji)光(guang)玻(bo)璃各種(zhong)物(wu)理化學(xue)(xue)性質(zhi)主(zhu)(zhu)要由基質(zhi)玻(bo)璃決定(ding),而(er)它(ta)的光(guang)譜(pu)(pu)性質(zhi)則主(zhu)(zhu)要由激(ji)活離(li)(li)子決定(ding)。但是基質(zhi)玻(bo)璃與激(ji)活離(li)(li)子彼(bi)此間互(hu)相作用(yong),所以激(ji)活離(li)(li)子對激(ji)光(guang)玻(bo)璃的物(wu)理化學(xue)(xue)性質(zhi)有(you)一定(ding)的影響,而(er)基質(zhi)玻(bo)璃對它(ta)的光(guang)譜(pu)(pu)性質(zhi)的影響有(you)時還(huan)是相當重(zhong)要的。
激光冷卻
激光(guang)(guang)(guang)冷卻(laser cooling)利用(yong)激光(guang)(guang)(guang)和(he)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)相互(hu)作用(yong)減速原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)運動(dong)以獲(huo)得(de)超低溫(wen)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)高新技術。這(zhe)一重要技術早期(qi)的(de)(de)主要目的(de)(de)是為了精確測量(liang)(liang)各種原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)參(can)數,用(yong)于高分(fen)辨(bian)率激光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)和(he)超高精度(du)的(de)(de)量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)頻標(原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)鐘(zhong)),后來卻成為實現原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)玻(bo)色-愛因斯坦(tan)凝聚的(de)(de)關(guan)鍵實驗方法。激光(guang)(guang)(guang)冷卻有(you)許多應用(yong),如:原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)光(guang)(guang)(guang)學、原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)刻蝕(shi)、原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)鐘(zhong)、光(guang)(guang)(guang)學晶(jing)格、光(guang)(guang)(guang)鑷子(zi)(zi)(zi)、玻(bo)色-愛因斯坦(tan)凝聚、原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)激光(guang)(guang)(guang)、高分(fen)辨(bian)率光(guang)(guang)(guang)譜(pu)以及光(guang)(guang)(guang)和(he)物質的(de)(de)相互(hu)作用(yong)的(de)(de)基礎研究等等。
激光光譜
光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)(laser spectra)以激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)為(wei)光(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)技(ji)(ji)(ji)術(shu)。與普通光(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)相(xiang)(xiang)比(bi),激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)具(ju)有單色性(xing)好、亮度高(gao)、方(fang)向性(xing)強和相(xiang)(xiang)干性(xing)強等特點,是用(yong)來研(yan)究光(guang)(guang)(guang)(guang)與物(wu)質(zhi)的(de)(de)相(xiang)(xiang)互作用(yong),從而(er)辨認(ren)物(wu)質(zhi)及其(qi)所在體系的(de)(de)結構、組成、狀態(tai)及其(qi)變化的(de)(de)理想光(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)。激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)出現(xian)使原有的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)技(ji)(ji)(ji)術(shu)在靈敏度和分辨率方(fang)面得(de)到(dao)很大的(de)(de)改善。由(you)于已能(neng)獲(huo)得(de)強度極高(gao)、脈(mo)沖寬度極窄(zhai)的(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang),對多光(guang)(guang)(guang)(guang)子(zi)過程、非線性(xing)光(guang)(guang)(guang)(guang)化學(xue)過程以及分子(zi)被(bei)激(ji)發后的(de)(de)弛豫過程的(de)(de)觀(guan)察成為(wei)可能(neng),并(bing)分別發展成為(wei)新(xin)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)技(ji)(ji)(ji)術(shu)。激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)學(xue)已成為(wei)與物(wu)理學(xue)、化學(xue)、生物(wu)學(xue)及材料科學(xue)等密切相(xiang)(xiang)關的(de)(de)研(yan)究領域。
激光傳感器
激(ji)光(guang)(guang)傳感(gan)器(qi)(qi)(laser transducer)利用激(ji)光(guang)(guang)技術進行測量(liang)(liang)的(de)傳感(gan)器(qi)(qi)。它由激(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)、激(ji)光(guang)(guang)檢測器(qi)(qi)和測量(liang)(liang)電(dian)路組成。激(ji)光(guang)(guang)傳感(gan)器(qi)(qi)是新型測量(liang)(liang)儀表,它的(de)優點(dian)是能實現(xian)無接(jie)觸遠距離測量(liang)(liang),速度快,精度高(gao),量(liang)(liang)程(cheng)大,抗光(guang)(guang)、電(dian)干擾能力強等。激(ji)光(guang)(guang)是最準的(de)尺(chi)。
激光測云儀
利(li)用激光在(zai)大(da)氣(qi)層(ceng)(ceng)中的(de)衰減來判斷云層(ceng)(ceng)。具體的(de)是當激光在(zai)大(da)氣(qi)層(ceng)(ceng)中傳越(yue)時,由于發射的(de)能量與接(jie)收的(de)能量之(zhi)間有能量差,利(li)用能量的(de)衰減度與云層(ceng)(ceng)的(de)水(shui)分子(zi)的(de)含(han)量多(duo)少來判斷云層(ceng)(ceng)結構和距離的(de)儀器。
核聚變
我國著(zhu)名物(wu)理(li)(li)學(xue)家王淦昌院士(shi)1964年就(jiu)(jiu)提出了激(ji)光核(he)(he)聚(ju)變的(de)(de)(de)初步理(li)(li)論(lun),從而使我國在(zai)(zai)這(zhe)一(yi)領(ling)域的(de)(de)(de)科研(yan)(yan)工作走(zou)在(zai)(zai)當時(shi)世(shi)界各(ge)國的(de)(de)(de)前(qian)列。1974年,我國采用一(yi)路激(ji)光驅(qu)動聚(ju)氘乙烯靶發生(sheng)核(he)(he)反(fan)應,并觀察到氘氘反(fan)應產生(sheng)的(de)(de)(de)中(zhong)子(zi)。此外,著(zhu)名理(li)(li)論(lun)物(wu)理(li)(li)學(xue)家于敏院士(shi)在(zai)(zai)20世(shi)紀70年代中(zhong)期就(jiu)(jiu)提出了激(ji)光通過入射口(kou)、打進重(zhong)金(jin)屬(shu)外殼(ke)包圍的(de)(de)(de)空(kong)腔、以X光輻射驅(qu)動方式實(shi)現激(ji)光核(he)(he)聚(ju)變的(de)(de)(de)概念。1986年,我國激(ji)光核(he)(he)聚(ju)變實(shi)驗裝置“神光”研(yan)(yan)制成功,聶榮臻元(yuan)帥還(huan)專門寫信祝賀。