光與物質的相互作(zuo)用,實質上是組成物質的微觀粒子吸收或輻(fu)射(she)光子,同時改(gai)變自身(shen)運動狀(zhuang)況的表現。
微(wei)觀粒(li)子都具(ju)有(you)特定的(de)一(yi)套能級(ji)(通常(chang)這(zhe)些能級(ji)是(shi)分立(li)的(de))。任一(yi)時刻粒(li)子只能處在(zai)與(yu)某(mou)一(yi)能級(ji)相對應的(de)狀態(或者簡單地(di)表述為處在(zai)某(mou)一(yi)個(ge)能級(ji)上)。與(yu)光(guang)子相互作(zuo)用時,粒(li)子從一(yi)個(ge)能級(ji)躍遷(qian)到另(ling)一(yi)個(ge)能級(ji),并相應地(di)吸收或輻(fu)射光(guang)子。光(guang)子的(de)能量值(zhi)為此兩能級(ji)的(de)能量差△E,頻率為ν=△E/h(h為普朗克(ke)常(chang)量)。
1.受激(ji)吸收(shou)(簡(jian)稱(cheng)吸收(shou))
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(peng)撞),吸(xi)收了能量時,躍遷到與此能量相對(dui)應的較高能級。這種躍遷稱為受激吸(xi)收。
2.自發輻射
粒(li)子受(shou)到激(ji)發而進入的(de)(de)激(ji)發態(tai),不是(shi)粒(li)子的(de)(de)穩定狀態(tai),如(ru)存(cun)在著可以接納粒(li)子的(de)(de)較低能級(ji),即使沒有外界作用,粒(li)子也有一(yi)定的(de)(de)概(gai)率,自(zi)發地從(cong)高能級(ji)激(ji)發態(tai)(E2)向(xiang)低能級(ji)基態(tai)(E1)躍遷,同時(shi)輻(fu)射(she)出能量為(wei)(E2-E1)的(de)(de)光子,光子頻率ν=(E2-E1)/h。這種輻(fu)射(she)過程稱為(wei)自(zi)發輻(fu)射(she)。眾多原子以自(zi)發輻(fu)射(she)發出的(de)(de)光,不具有相位、偏(pian)振態(tai)、傳播方向(xiang)上(shang)的(de)(de)一(yi)致,是(shi)物理上(shang)所說的(de)(de)非相干光。
3.受激輻射、激光
1917年,愛(ai)因斯(si)坦從(cong)理論上(shang)(shang)指出:除自發(fa)輻(fu)射外,處于(yu)高能(neng)級E2上(shang)(shang)的(de)粒子還(huan)可以另(ling)一方式躍遷到較(jiao)低能(neng)級。他(ta)指出當(dang)頻率為(wei)ν=(E2-E1)/h的(de)光(guang)子入射時,也會引發(fa)粒子以一定的(de)概(gai)率,迅速地從(cong)能(neng)級E2躍遷到能(neng)級E1,同時輻(fu)射一個(ge)與外來(lai)光(guang)子頻率、相位、偏振態以及傳播方向都相同的(de)光(guang)子,這個(ge)過程(cheng)稱為(wei)受激(ji)輻(fu)射。
可以設想,如果大量(liang)原子(zi)處在高能級(ji)E2上(shang),當有(you)一個(ge)頻率ν=(E2-E1)/h的(de)(de)光(guang)(guang)子(zi)入射(she)(she),從而激(ji)勵E2上(shang)的(de)(de)原子(zi)產(chan)生(sheng)受(shou)激(ji)輻(fu)射(she)(she),得(de)到(dao)兩個(ge)特征(zheng)完全相同的(de)(de)光(guang)(guang)子(zi),這(zhe)兩個(ge)光(guang)(guang)子(zi)再激(ji)勵E2能級(ji)上(shang)原子(zi),又(you)使其產(chan)生(sheng)受(shou)激(ji)輻(fu)射(she)(she),可得(de)到(dao)四個(ge)特征(zheng)相同的(de)(de)光(guang)(guang)子(zi),這(zhe)意(yi)味著原來的(de)(de)光(guang)(guang)信號被(bei)(bei)放(fang)大了。這(zhe)種在受(shou)激(ji)輻(fu)射(she)(she)過程(cheng)中(zhong)產(chan)生(sheng)并被(bei)(bei)放(fang)大的(de)(de)光(guang)(guang)就是激(ji)光(guang)(guang)。
愛因斯坦1917提出受激輻射(she)(she)(she),激光(guang)器卻在(zai)1960年(nian)問世,相隔43年(nian),為什么?主(zhu)要原(yuan)因是,普通光(guang)源(yuan)中粒(li)(li)子(zi)(zi)(zi)產(chan)生受激輻射(she)(she)(she)的(de)概(gai)率極小。當頻率一定(ding)的(de)光(guang)射(she)(she)(she)入工(gong)作物質時(shi),受激輻射(she)(she)(she)和受激吸收兩過程同時(shi)存(cun)在(zai),受激輻射(she)(she)(she)使光(guang)子(zi)(zi)(zi)數(shu)增加,受激吸收卻使光(guang)子(zi)(zi)(zi)數(shu)減小。物質處(chu)(chu)于(yu)(yu)熱平(ping)衡(heng)態時(shi),粒(li)(li)子(zi)(zi)(zi)在(zai)各能(neng)級(ji)上的(de)分(fen)布(bu),遵循平(ping)衡(heng)態下(xia)粒(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)統(tong)(tong)計分(fen)布(bu)律(lv)。按統(tong)(tong)計分(fen)布(bu)規律(lv),處(chu)(chu)在(zai)較低能(neng)級(ji)E1的(de)粒(li)(li)子(zi)(zi)(zi)數(shu)必大(da)于(yu)(yu)處(chu)(chu)在(zai)較高能(neng)級(ji)E2的(de)粒(li)(li)子(zi)(zi)(zi)數(shu)。這(zhe)樣光(guang)穿過工(gong)作物質時(shi),光(guang)的(de)能(neng)量只會(hui)減弱不會(hui)加強。要想使受激輻射(she)(she)(she)占優勢,必須使處(chu)(chu)在(zai)高能(neng)級(ji)E2的(de)粒(li)(li)子(zi)(zi)(zi)數(shu)大(da)于(yu)(yu)處(chu)(chu)在(zai)低能(neng)級(ji)E1的(de)粒(li)(li)子(zi)(zi)(zi)數(shu)。這(zhe)種分(fen)布(bu)正好與平(ping)衡(heng)態時(shi)的(de)粒(li)(li)子(zi)(zi)(zi)分(fen)布(bu)相反,稱為粒(li)(li)子(zi)(zi)(zi)數(shu)反轉分(fen)布(bu),簡稱粒(li)(li)子(zi)(zi)(zi)數(shu)反轉。如何從技術(shu)上實(shi)現粒(li)(li)子(zi)(zi)(zi)數(shu)反轉是產(chan)生激光(guang)的(de)必要條件。
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(yong)’。這一理論(lun)是(shi)說在(zai)組成(cheng)物質的(de)(de)原子(zi)(zi)中,有不同數量(liang)的(de)(de)粒子(zi)(zi)(電子(zi)(zi))分(fen)布在(zai)不同的(de)(de)能(neng)級(ji)上,在(zai)高(gao)能(neng)級(ji)上的(de)(de)粒子(zi)(zi)受到(dao)某(mou)種光(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)的(de)(de)激(ji)(ji)(ji)發,會從高(gao)能(neng)級(ji)跳(tiao)到(dao)(躍(yue)遷(qian))到(dao)低能(neng)級(ji)上,這時將(jiang)會輻射(she)出與激(ji)(ji)(ji)發它的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)相同性質的(de)(de)光(guang)(guang)(guang),而且在(zai)某(mou)種狀態(tai)下,能(neng)出現(xian)一個(ge)弱光(guang)(guang)(guang)激(ji)(ji)(ji)發出一個(ge)強光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)現(xian)象(xiang)。這就叫做(zuo)“受激(ji)(ji)(ji)輻射(she)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)放大”,簡稱激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)。
1951年(nian),美國物(wu)理學家查爾斯·哈德(de)·湯斯設想如果用分(fen)(fen)(fen)子,而不(bu)(bu)用電(dian)子線(xian)路(lu),就(jiu)(jiu)(jiu)可以得到波(bo)(bo)長(chang)足夠(gou)小的(de)無線(xian)電(dian)波(bo)(bo)。分(fen)(fen)(fen)子具有(you)(you)各種不(bu)(bu)同的(de)振動(dong)(dong)形式,有(you)(you)些(xie)(xie)分(fen)(fen)(fen)子的(de)振動(dong)(dong)正(zheng)好(hao)和微(wei)(wei)波(bo)(bo)波(bo)(bo)段范圍(wei)的(de)輻(fu)射(she)相(xiang)同。問題是如何將這些(xie)(xie)振動(dong)(dong)轉(zhuan)變(bian)為輻(fu)射(she)。就(jiu)(jiu)(jiu)氨(an)(an)分(fen)(fen)(fen)子來(lai)說,在適當的(de)條件下,它每(mei)秒振動(dong)(dong)24,000,000,000次(24GHz),因此有(you)(you)可能(neng)發(fa)射(she)波(bo)(bo)長(chang)為1.25厘米的(de)微(wei)(wei)波(bo)(bo)。他設想通過熱或電(dian)的(de)方法,把能(neng)量(liang)泵入(ru)氨(an)(an)分(fen)(fen)(fen)子中(zhong),使它們處于(yu)(yu)“激(ji)發(fa)“狀態。然(ran)后,再設想使這些(xie)(xie)受激(ji)的(de)分(fen)(fen)(fen)子處于(yu)(yu)具有(you)(you)和氨(an)(an)分(fen)(fen)(fen)子的(de)固有(you)(you)頻率相(xiang)同的(de)微(wei)(wei)波(bo)(bo)束(shu)中(zhong)---這個(ge)微(wei)(wei)波(bo)(bo)束(shu)的(de)能(neng)量(liang)可以是很微(wei)(wei)弱的(de)。一(yi)(yi)個(ge)單獨的(de)氨(an)(an)分(fen)(fen)(fen)子就(jiu)(jiu)(jiu)會受到這一(yi)(yi)微(wei)(wei)波(bo)(bo)束(shu)的(de)作用,以同樣(yang)波(bo)(bo)長(chang)的(de)束(shu)波(bo)(bo)形式放出(chu)它的(de)能(neng)量(liang),這一(yi)(yi)能(neng)量(liang)又繼而作用于(yu)(yu)另一(yi)(yi)個(ge)氨(an)(an)分(fen)(fen)(fen)子,使它也放出(chu)能(neng)量(liang)。這個(ge)很微(wei)(wei)弱的(de)入(ru)射(she)微(wei)(wei)波(bo)(bo)束(shu)相(xiang)當于(yu)(yu)起(qi)立腳(jiao)點對(dui)一(yi)(yi)場雪崩(beng)的(de)促發(fa)作用,最后就(jiu)(jiu)(jiu)會產生一(yi)(yi)個(ge)很強的(de)微(wei)(wei)波(bo)(bo)束(shu)。最初用來(lai)激(ji)發(fa)分(fen)(fen)(fen)子的(de)能(neng)量(liang)就(jiu)(jiu)(jiu)全部轉(zhuan)變(bian)為一(yi)(yi)種特殊的(de)輻(fu)射(she)。
1953年(nian)12月(yue),湯斯(si)和(he)他的(de)(de)學生阿瑟(se)·肖洛終于制成(cheng)了(le)按上述原理工作的(de)(de)的(de)(de)一個裝置,產生了(le)所(suo)需要的(de)(de)微波(bo)束。這個過程被稱為(wei)“受(shou)激(ji)輻射的(de)(de)微波(bo)放大”。按其英文的(de)(de)首(shou)字母(mu)縮寫為(wei)M.A.S.E.R,并由(you)之造出了(le)單(dan)詞“maser”(脈澤)(這樣的(de)(de)單(dan)詞稱為(wei)首(shou)字母(mu)縮寫詞,在(zai)技(ji)術語中越來越普(pu)遍使(shi)用(yong))。
1958年,美國科學(xue)家肖洛(Schawlow)和湯斯(Townes)發現了(le)一(yi)(yi)種神(shen)奇的(de)現象:當他們將氖光(guang)(guang)燈泡所發射的(de)光(guang)(guang)照在一(yi)(yi)種稀土晶體(ti)上時,晶體(ti)的(de)分子會(hui)發出(chu)鮮(xian)艷的(de)、始終會(hui)聚在一(yi)(yi)起的(de)強光(guang)(guang)。根據這一(yi)(yi)現象,他們提出(chu)了(le)"激(ji)光(guang)(guang)原理",即物質在受到與其分子固有(you)振蕩頻(pin)率(lv)相同的(de)能(neng)量激(ji)發時,都會(hui)產生這種不發散(san)的(de)強光(guang)(guang)--激(ji)光(guang)(guang)。他們為(wei)此發表(biao)了(le)重要論文(wen),并獲得1964年的(de)諾(nuo)貝爾物理學(xue)獎。
1960年5月15日,美國加利(li)福尼亞州休斯實驗室的科(ke)學(xue)家(jia)梅曼宣(xuan)布獲(huo)得了波(bo)長為0.6943微米的激(ji)光,這(zhe)是人類有史(shi)以(yi)來獲(huo)得的第一束激(ji)光,梅曼因而也(ye)成為世(shi)界上第一個將(jiang)激(ji)光引入實用領域的科(ke)學(xue)家(jia)。
1960年(nian)7月7日,西(xi)奧多·梅曼(man)宣(xuan)布世界上第一(yi)(yi)(yi)臺激光(guang)(guang)器(qi)誕生(sheng),梅曼(man)的(de)方案是,利用(yong)一(yi)(yi)(yi)個(ge)高強(qiang)閃光(guang)(guang)燈管(guan),來激發紅(hong)寶(bao)石(shi)(shi)。由于紅(hong)寶(bao)石(shi)(shi)其實在(zai)物理上只是一(yi)(yi)(yi)種摻有鉻原子(zi)的(de)剛玉(yu),所以當(dang)紅(hong)寶(bao)石(shi)(shi)受到刺激時,就會發出一(yi)(yi)(yi)種紅(hong)光(guang)(guang)。在(zai)一(yi)(yi)(yi)塊表(biao)面(mian)鍍上反光(guang)(guang)鏡的(de)紅(hong)寶(bao)石(shi)(shi)的(de)表(biao)面(mian)鉆(zhan)一(yi)(yi)(yi)個(ge)孔,使紅(hong)光(guang)(guang)可以從這個(ge)孔溢出,從而(er)產(chan)生(sheng)一(yi)(yi)(yi)條相當(dang)集中的(de)纖細紅(hong)色光(guang)(guang)柱,當(dang)它射向某一(yi)(yi)(yi)點時,可使其達到比太陽表(biao)面(mian)還高的(de)溫(wen)度。
前蘇聯科學家(jia)尼古(gu)拉·巴索夫(fu)于1960年(nian)發明(ming)了半導體激光(guang)器(qi)。半導體激光(guang)器(qi)的結(jie)構(gou)通常(chang)由p層、n層和(he)形成雙異(yi)質(zhi)結(jie)的有源層構(gou)成。其特點是:尺寸(cun)小(xiao)、耦合效率高(gao)、響應速度快(kuai)、波長和(he)尺寸(cun)與光(guang)纖尺寸(cun)適配、可直(zhi)接調制、相干性(xing)好。
1964年10月(yue)(yue),中(zhong)國科學(xue)院長(chang)春光(guang)機所主(zhu)辦的《光(guang)受激(ji)發射情報(bao)》(其前身為《光(guang)量子(zi)放大(da)(da)專刊》)雜志編輯部致(zhi)信錢(qian)學(xue)森(sen),請他為LASER取一個(ge)中(zhong)文名字,錢(qian)學(xue)森(sen)建議(yi)(yi)中(zhong)文名為“激(ji)光(guang)”。同年12月(yue)(yue),上海召開(kai)第三屆光(guang)量子(zi)放大(da)(da)器學(xue)術會議(yi)(yi),由(you)嚴濟慈(ci)主(zhu)持,討論(lun)后(hou)正(zheng)式采納錢(qian)學(xue)森(sen)的建議(yi)(yi),將“通過輻射受激(ji)發射的光(guang)放大(da)(da)”的英文縮寫LASER正(zheng)式翻譯為“激(ji)光(guang)”。隨后(hou),《光(guang)受激(ji)發射情報(bao)》雜志也改名為《激(ji)光(guang)情報(bao)》。
1917年:愛因斯(si)坦提(ti)出(chu)“受(shou)激(ji)發(fa)射”理論,一個光(guang)子使(shi)得受(shou)激(ji)原子發(fa)出(chu)一個相同(tong)的光(guang)子。
1953年:美國(guo)物理(li)學(xue)家(jia)Charles Townes用微波實(shi)現了激光器的前(qian)身:微波受激發(fa)射放大(英文(wen)首字(zi)母縮寫maser)。
1957年:Townes的博士生Gordon Gould創(chuang)造了(le)(le)“laser”這個單詞,從理(li)論上指出可以(yi)用光激發原子,產生一束(shu)相干光束(shu),之后(hou)人們為其申請了(le)(le)專利,相關(guan)法律糾紛維持了(le)(le)近(jin)30年。
1960年:美(mei)國加州Hughes實(shi)驗室的(de)Theodore Maiman實(shi)現了第一束激光。
1961年:激光首次在外科手術(shu)中用于(yu)殺滅視網膜腫瘤(liu)。
1962年(nian):發明半導體二極(ji)管激(ji)光器,這是今(jin)天小(xiao)型(xing)商用激(ji)光器的支(zhi)柱。
1969年:激(ji)光(guang)用于遙感勘測(ce),激(ji)光(guang)被(bei)射(she)向阿波羅(luo)11號(hao)放在月球表面(mian)的反(fan)射(she)器,測(ce)得的地月距離誤差在幾(ji)米范圍內(nei)。
1971年(nian):激光(guang)進入藝(yi)術世界,用(yong)于舞臺光(guang)影效(xiao)果,以(yi)及激光(guang)全息攝像(xiang)。英國籍匈(xiong)牙(ya)利裔物理學家Dennis Gabor憑(ping)借(jie)對(dui)全息攝像(xiang)的研究(jiu)獲得諾貝爾獎。
1974年(nian):第(di)一個超市條形碼掃描器(qi)出現。
1975年:IBM投放(fang)第一臺商用激光打印(yin)機。
1978年:飛利(li)浦制造出(chu)第一臺激光盤(LD)播放機,不(bu)過價格很高(gao)。
1982年:第一臺緊湊碟片(pian)(CD)播放機(ji)出現,第一部CD盤是美國歌手Billy Joel在(zai)1978年的專輯52nd Street。
1983年:里根總統(tong)發(fa)表(biao)了“星球大戰(zhan)”的演(yan)講,描繪了基于太空(kong)的激光武器。
1988年:北美和歐洲間架設了第一根光(guang)纖(xian),用光(guang)脈沖來傳(chuan)輸數(shu)據。
1990年:激光用于制造業,包括集成電路(lu)和(he)汽車(che)制造。
1991年(nian):第一(yi)次用激(ji)光(guang)治療(liao)近視,海(hai)灣(wan)戰(zhan)爭中第一(yi)次用激(ji)光(guang)制導導彈。
1996年:東芝(zhi)推出數字多用(yong)途光盤(pan)(DVD)播放器。
2008年:法國(guo)神經外科學家使用廣導(dao)纖維激光和微創(chuang)手術技術治(zhi)療了腦(nao)瘤。
2010年:美國國家(jia)核安全(quan)管理局(NNSA)表示,通過使用(yong)192束激光來(lai)束縛(fu)核聚(ju)變的反應原料、氫的同(tong)位素氘(質(zhi)(zhi)量數(shu)2)和氚(chuan)(質(zhi)(zhi)量數(shu)3),解決了核聚(ju)變的一個關鍵困難。
2011年3月(yue),研(yan)究人員研(yan)制的(de)一種牽引波激光器能夠移動物體(ti),未來有望能移動太空飛(fei)船。
2013年1月,科學家已經成功研制出可用于醫學檢測的牽引光(guang)束。
2014年6月(yue)5日美國航天局利用(yong)激(ji)光(guang)束把一段時長37秒(miao)、名為“你好,世(shi)界(jie)!”的(de)高清視頻,只用(yong)了3.5秒(miao)就成功傳回,相當于傳輸速率達到每秒(miao)50兆,而(er)傳統技術下(xia)載需要至少(shao)10分鐘(zhong)。
定向發光
普(pu)通光(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)是(shi)(shi)(shi)向(xiang)四面(mian)八(ba)方發光(guang)(guang)(guang)(guang)。要讓(rang)發射的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)朝一個(ge)方向(xiang)傳(chuan)播,需(xu)要給光(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)裝上一定的(de)(de)(de)聚光(guang)(guang)(guang)(guang)裝置,如(ru)汽車的(de)(de)(de)車前燈和探照燈都(dou)是(shi)(shi)(shi)安裝有聚光(guang)(guang)(guang)(guang)作用的(de)(de)(de)反光(guang)(guang)(guang)(guang)鏡,使輻(fu)射光(guang)(guang)(guang)(guang)匯集起來向(xiang)一個(ge)方向(xiang)射出。激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器發射的(de)(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang),天生就(jiu)是(shi)(shi)(shi)朝一個(ge)方向(xiang)射出,光(guang)(guang)(guang)(guang)束的(de)(de)(de)發散度極小,大約(yue)(yue)只有0.001弧度,接近(jin)平(ping)行。1962年(nian),人(ren)類第(di)一次使用激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)照射月(yue)(yue)球,地球離月(yue)(yue)球的(de)(de)(de)距離約(yue)(yue)38萬(wan)公里,但激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)在(zai)月(yue)(yue)球表面(mian)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)斑不到兩公里。若以(yi)聚光(guang)(guang)(guang)(guang)效(xiao)果很(hen)好,看似(si)平(ping)行的(de)(de)(de)探照燈光(guang)(guang)(guang)(guang)柱射向(xiang)月(yue)(yue)球,按照其(qi)光(guang)(guang)(guang)(guang)斑直徑將覆蓋整個(ge)月(yue)(yue)球。天文學家相信,外星(xing)人(ren)或許(xu)正(zheng)使用閃爍的(de)(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)作為一種宇宙燈塔來嘗試與(yu)地球進(jin)行聯系。
亮度極高
在激光(guang)(guang)發明(ming)前(qian),人工(gong)光(guang)(guang)源(yuan)中(zhong)高壓脈(mo)沖(chong)氙燈(deng)的(de)(de)亮(liang)度(du)(du)最高,與太陽的(de)(de)亮(liang)度(du)(du)不相上(shang)下(xia),而紅(hong)寶石激光(guang)(guang)器的(de)(de)激光(guang)(guang)亮(liang)度(du)(du),能(neng)超過氙燈(deng)的(de)(de)幾(ji)百(bai)億倍。因為激光(guang)(guang)的(de)(de)亮(liang)度(du)(du)極(ji)高,所以能(neng)夠照(zhao)亮(liang)遠距離的(de)(de)物體。紅(hong)寶石激光(guang)(guang)器發射的(de)(de)光(guang)(guang)束在月球(qiu)上(shang)產生(sheng)的(de)(de)照(zhao)度(du)(du)約為0.02勒克斯(光(guang)(guang)照(zhao)度(du)(du)的(de)(de)單位),顏色鮮紅(hong),激光(guang)(guang)光(guang)(guang)斑肉(rou)眼可見。若(ruo)用(yong)功率(lv)最強的(de)(de)探照(zhao)燈(deng)照(zhao)射月球(qiu),產生(sheng)的(de)(de)照(zhao)度(du)(du)只有約一萬(wan)億分之一勒克斯,人眼根本無法(fa)察覺(jue)。激光(guang)(guang)亮(liang)度(du)(du)極(ji)高的(de)(de)主要原因是定(ding)向發光(guang)(guang)。大量(liang)(liang)光(guang)(guang)子集中(zhong)在一個極(ji)小的(de)(de)空間范圍內射出,能(neng)量(liang)(liang)密度(du)(du)自然極(ji)高。
激(ji)光的(de)(de)亮度與陽(yang)光之間的(de)(de)比(bi)值是(shi)百萬(wan)級的(de)(de),而且它是(shi)人類創(chuang)造的(de)(de)。
激光的顏色
激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)的顏色取決于(yu)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)的波(bo)長,而波(bo)長取決于(yu)發出(chu)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)的活性物質,即被刺激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)后能(neng)(neng)產生激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)的那種材(cai)料。刺激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)紅寶(bao)石(shi)就能(neng)(neng)產生深玫瑰色的激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)束,它(ta)應用(yong)于(yu)醫學領域,比如用(yong)于(yu)皮膚病的治療和外科手術(shu)(shu)。公認(ren)最貴重的氣(qi)體之一(yi)的氬(ya)氣(qi)能(neng)(neng)夠產生藍綠(lv)色的激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)束,它(ta)有諸多用(yong)途,如激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)印刷術(shu)(shu),在顯微(wei)眼科手術(shu)(shu)中也(ye)是不可缺少的。半導體產生的激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)能(neng)(neng)發出(chu)紅外光(guang)(guang),因此我們的眼睛(jing)看不見,但它(ta)的能(neng)(neng)量恰好能(neng)(neng)"解讀"激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)唱(chang)片,并能(neng)(neng)用(yong)于(yu)光(guang)(guang)纖通訊。但有的激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器可調(diao)節輸出(chu)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)的波(bo)長。
激光分離技術
激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)分(fen)(fen)離技(ji)術(shu)主要指激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)切(qie)(qie)割(ge)(ge)技(ji)術(shu)和(he)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)打(da)(da)孔(kong)(kong)(kong)技(ji)術(shu)。激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)分(fen)(fen)離技(ji)術(shu)是(shi)將(jiang)能量聚焦(jiao)到微小的(de)(de)空間,可(ke)獲得105~1015W/cm2極高(gao)(gao)的(de)(de)輻(fu)照功率密度(du),利用這一高(gao)(gao)密度(du)的(de)(de)能量進行(xing)(xing)非接觸、高(gao)(gao)速度(du)、高(gao)(gao)精度(du)的(de)(de)加工方法。在如此高(gao)(gao)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)功率密度(du)照射下,幾乎可(ke)以對任(ren)何材料(liao)實現激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)切(qie)(qie)割(ge)(ge)和(he)打(da)(da)孔(kong)(kong)(kong)。激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)切(qie)(qie)割(ge)(ge)技(ji)術(shu)是(shi)一種擺脫傳統的(de)(de)機械切(qie)(qie)割(ge)(ge)、熱處理切(qie)(qie)割(ge)(ge)之(zhi)類的(de)(de)全新切(qie)(qie)割(ge)(ge)法,具有更高(gao)(gao)的(de)(de)切(qie)(qie)割(ge)(ge)精度(du)、更低的(de)(de)粗糙度(du)、更靈活的(de)(de)切(qie)(qie)割(ge)(ge)方法和(he)更高(gao)(gao)的(de)(de)生產效率等特點。激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)打(da)(da)孔(kong)(kong)(kong)方法作為在固體材料(liao)上加工孔(kong)(kong)(kong)方法之(zhi)一,已(yi)成為一項擁(yong)有特定應用的(de)(de)加工技(ji)術(shu),主要運用在航空、航天與微電子行(xing)(xing)業(ye)中。
顏色極純
光(guang)的(de)顏(yan)(yan)(yan)色(se)(se)由光(guang)的(de)波(bo)(bo)(bo)(bo)長(chang)(chang)(chang)(chang)(或頻(pin)率)決(jue)定。一(yi)(yi)(yi)定的(de)波(bo)(bo)(bo)(bo)長(chang)(chang)(chang)(chang)對(dui)應(ying)一(yi)(yi)(yi)定的(de)顏(yan)(yan)(yan)色(se)(se)。太陽(yang)輻射(she)(she)出的(de)可(ke)(ke)見光(guang)段的(de)波(bo)(bo)(bo)(bo)長(chang)(chang)(chang)(chang)分布(bu)范(fan)圍約在0.76微米(mi)(mi)至0.4微米(mi)(mi)之間,對(dui)應(ying)的(de)顏(yan)(yan)(yan)色(se)(se)從紅色(se)(se)到紫色(se)(se)共7種顏(yan)(yan)(yan)色(se)(se),所以太陽(yang)光(guang)談不(bu)上單(dan)(dan)色(se)(se)性。發射(she)(she)單(dan)(dan)種顏(yan)(yan)(yan)色(se)(se)光(guang)的(de)光(guang)源(yuan)(yuan)稱為(wei)單(dan)(dan)色(se)(se)光(guang)源(yuan)(yuan),它(ta)發射(she)(she)的(de)光(guang)波(bo)(bo)(bo)(bo)波(bo)(bo)(bo)(bo)長(chang)(chang)(chang)(chang)單(dan)(dan)一(yi)(yi)(yi)。比如(ru)(ru)氪燈、氦(hai)燈、氖(nai)(nai)燈、氫燈等都是單(dan)(dan)色(se)(se)光(guang)源(yuan)(yuan),只發射(she)(she)某一(yi)(yi)(yi)種顏(yan)(yan)(yan)色(se)(se)的(de)光(guang)。單(dan)(dan)色(se)(se)光(guang)源(yuan)(yuan)的(de)光(guang)波(bo)(bo)(bo)(bo)波(bo)(bo)(bo)(bo)長(chang)(chang)(chang)(chang)雖然單(dan)(dan)一(yi)(yi)(yi),但仍(reng)(reng)有一(yi)(yi)(yi)定的(de)分布(bu)范(fan)圍。如(ru)(ru)氖(nai)(nai)燈只發射(she)(she)紅光(guang),單(dan)(dan)色(se)(se)性很好,被(bei)譽為(wei)單(dan)(dan)色(se)(se)性之冠(guan),波(bo)(bo)(bo)(bo)長(chang)(chang)(chang)(chang)分布(bu)的(de)范(fan)圍仍(reng)(reng)有0.00001納米(mi)(mi),因此氖(nai)(nai)燈發出的(de)紅光(guang),若仔(zi)細辨認仍(reng)(reng)包(bao)含有幾十種紅色(se)(se)。由此可(ke)(ke)見,光(guang)輻射(she)(she)的(de)波(bo)(bo)(bo)(bo)長(chang)(chang)(chang)(chang)分布(bu)區間越窄,單(dan)(dan)色(se)(se)性越好。
激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)輸(shu)出(chu)的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang),波長(chang)分(fen)布(bu)(bu)范圍(wei)(wei)非常窄,因此(ci)顏色極純。以輸(shu)出(chu)紅(hong)光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)氦氖激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)為例,其光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)波長(chang)分(fen)布(bu)(bu)范圍(wei)(wei)可以窄到2×10^-9納米(mi)級別,是氪(ke)燈(deng)發(fa)射的(de)紅(hong)光(guang)(guang)(guang)(guang)波長(chang)分(fen)布(bu)(bu)范圍(wei)(wei)的(de)萬分(fen)之(zhi)二。由(you)此(ci)可見,激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)的(de)單(dan)(dan)色性遠遠超過任何一(yi)種單(dan)(dan)色光(guang)(guang)(guang)(guang)源。
能量極大
光子的能(neng)量是用(yong)E=hv來計算的,其中h為普朗克常量,v為頻率(lv)。由此可知(zhi),頻率(lv)越高,能(neng)量越高。激光頻率(lv)范圍3.846×10^(14)Hz到7.895×10^(14)Hz。
電磁(ci)波譜(pu)可大致(zhi)分為:
(1)無線電波——波長從幾(ji)千(qian)米(mi)到0.3米(mi)左(zuo)右,一般的(de)電視和(he)無線電廣播的(de)波段就是用這種波;
(2)微波(bo)——波(bo)長從0.3米到10^-3米,這些波(bo)多用在雷達或其它通(tong)訊系統;
(3)紅外線(xian)——波長(chang)從10^-3米(mi)到7.8×10^-7米(mi);
(4)可見光(guang)——這(zhe)是人們所能(neng)感(gan)光(guang)的(de)(de)(de)極(ji)狹(xia)窄的(de)(de)(de)一個波段。波長從780—380nm。光(guang)是原子或(huo)分子內的(de)(de)(de)電(dian)子運動狀態改變時所發出(chu)的(de)(de)(de)電(dian)磁波。由于它是我們能(neng)夠直接感(gan)受而察(cha)覺的(de)(de)(de)電(dian)磁波極(ji)少的(de)(de)(de)那一部分;
(5)紫(zi)外線——波長從3×10^-7米到6×10^-10米。這(zhe)些波產生(sheng)的(de)(de)(de)原因(yin)和(he)(he)光波類似,常常在放電時發出。由于它的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)和(he)(he)一般化學(xue)反應(ying)所牽涉(she)的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)大小(xiao)相當,因(yin)此紫(zi)外光的(de)(de)(de)化學(xue)效應(ying)最強;
(6)倫(lun)琴射(she)線(X射(she)線)——這部分電(dian)磁波譜,波長從(cong)2×10^-9米到6×10^-12米。倫(lun)琴射(she)線(X射(she)線)是電(dian)原子(zi)(zi)的(de)內層電(dian)子(zi)(zi)由(you)一個(ge)能態跳(tiao)至另一個(ge)能態時或(huo)電(dian)子(zi)(zi)在原子(zi)(zi)核電(dian)場內減(jian)速時所(suo)發出(chu)的(de);
(7)伽馬射線(xian)——是波長(chang)從(cong)(cong)10^-10~10^-14米的電磁波。這種(zhong)不可(ke)見的電磁波是從(cong)(cong)原子核內發(fa)出(chu)來的,放射性物質或原子核反應中常(chang)有(you)這種(zhong)輻射伴隨著發(fa)出(chu)。γ射線(xian)的穿透力很(hen)強,對生物的破壞力很(hen)大。由此(ci)看來,激光(guang)能(neng)量(liang)并不算很(hen)大,但是它的能(neng)量(liang)密度很(hen)大(因為它的作用范(fan)圍很(hen)小,一(yi)般只有(you)一(yi)個點),短時間(jian)里聚集起大量(liang)的能(neng)量(liang),用做(zuo)武器(qi)也就可(ke)以理解了(le)。
其他特性
激(ji)光有(you)很(hen)多特(te)性:首先,激(ji)光是(shi)(shi)單(dan)(dan)色的(de),或者說(shuo)是(shi)(shi)單(dan)(dan)頻的(de)。有(you)一些激(ji)光器可(ke)以同時產生(sheng)不同頻率的(de)激(ji)光,但是(shi)(shi)這(zhe)些激(ji)光是(shi)(shi)互相(xiang)隔離的(de),使(shi)用時也(ye)是(shi)(shi)分開的(de)。其(qi)次(ci),激(ji)光是(shi)(shi)相(xiang)干光。相(xiang)干光的(de)特(te)征是(shi)(shi)其(qi)所(suo)有(you)的(de)光波都是(shi)(shi)同步的(de),整束光就好像(xiang)一個(ge)“波列”。再次(ci),激(ji)光是(shi)(shi)高度集(ji)中的(de),也(ye)就是(shi)(shi)說(shuo)它(ta)要走很(hen)長的(de)一段距離才會出現(xian)分散(san)或者收斂的(de)現(xian)象。
激(ji)光(guang)對組織的(de)生物效應(ying)
1、熱效應
2、光化學效應
3、壓強作用、電磁場效應和(he)生物(wu)刺激效應。
壓強作用和電磁場效(xiao)應主要由(you)中等功率(lv)以(yi)上的激(ji)光(guang)所(suo)產生(sheng)(sheng),光(guang)化學(xue)效(xiao)應在(zai)低功率(lv)激(ji)光(guang)照(zhao)射(she)(she)時特別重要,熱效(xiao)應存在(zai)于所(suo)有的激(ji)光(guang)照(zhao)射(she)(she),而生(sheng)(sheng)物刺激(ji)作用只發生(sheng)(sheng)在(zai)弱激(ji)光(guang)照(zhao)射(she)(she)時。
激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)波長(chang)與眼睛(jing)傷(shang)害:在激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的傷(shang)害中(zhong),以機體中(zhong)眼睛(jing)的傷(shang)害最(zui)為嚴重。波長(chang)在可(ke)見光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)和近(jin)紅外(wai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang),眼屈(qu)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)介質(zhi)(zhi)的吸收率較低,透射率高(gao)(gao),而(er)屈(qu)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)介質(zhi)(zhi)的聚焦能(neng)力(即聚光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)力)強(qiang)。強(qiang)度(du)(du)高(gao)(gao)的可(ke)見或近(jin)紅外(wai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)進入眼睛(jing)時(shi)可(ke)以透過人(ren)眼屈(qu)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)介質(zhi)(zhi),聚積光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)于視網(wang)膜(mo)(mo)上(shang)。此時(shi)視網(wang)膜(mo)(mo)上(shang)的激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)能(neng)量密度(du)(du)及功率密度(du)(du)提高(gao)(gao)到幾千甚(shen)至(zhi)幾萬倍,大量的光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)能(neng)在瞬間(jian)聚中(zhong)于視網(wang)膜(mo)(mo)上(shang),致視網(wang)膜(mo)(mo)的感(gan)(gan)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)細(xi)胞層溫度(du)(du)迅(xun)速升高(gao)(gao),以至(zhi)使(shi)感(gan)(gan)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)細(xi)胞凝固(gu)變性(xing)壞死而(er)失去感(gan)(gan)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的作用。激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)聚于感(gan)(gan)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)細(xi)胞時(shi)產(chan)生過熱而(er)引起的蛋(dan)白質(zhi)(zhi)凝固(gu)變性(xing)是(shi)不可(ke)逆的損(sun)傷(shang)。一旦損(sun)傷(shang)以后就會造(zao)成眼睛(jing)的永久(jiu)失明。
激光的(de)(de)波長不(bu)同(tong)(tong)對眼(yan)球作用的(de)(de)程度不(bu)同(tong)(tong),其后果也不(bu)同(tong)(tong)。遠紅外激光對眼(yan)睛的(de)(de)損(sun)害主要以(yi)角(jiao)膜(mo)(mo)為主,這(zhe)是因為這(zhe)類(lei)波長的(de)(de)激光幾乎全部被角(jiao)膜(mo)(mo)吸收,所以(yi)角(jiao)膜(mo)(mo)損(sun)傷(shang)(shang)(shang)最重,主要引(yin)起角(jiao)膜(mo)(mo)炎和結(jie)膜(mo)(mo)炎,患(huan)者(zhe)感到(dao)眼(yan)睛痛,異(yi)物樣刺激、怕光、流眼(yan)淚(lei)、眼(yan)球充血,視力下降等(deng)。發生遠紅外光損(sun)傷(shang)(shang)(shang)時應遮(zhe)住保護傷(shang)(shang)(shang)眼(yan),防止感染發生,對癥處理。
紫(zi)外激(ji)(ji)光對眼(yan)的(de)損傷主要是角膜(mo)和(he)晶(jing)狀(zhuang)體(ti),此波段的(de)紫(zi)外激(ji)(ji)光幾乎(hu)全部被眼(yan)的(de)晶(jing)狀(zhuang)體(ti)吸(xi)收(shou),而中遠以角膜(mo)吸(xi)收(shou)為主,因而可致晶(jing)狀(zhuang)體(ti)及角膜(mo)混濁。
激光器通(tong)常都會(hui)標示有著安(an)全等級(ji)編(bian)號(hao)的激光警示標簽:
第1級(ji)(Class I/1):通常(chang)是因為光束被完全的封閉(bi)在(zai)內(nei),例如(ru)在(zai)CD或(huo)DVD播放器內(nei)。
第(di)2級(Class II/2):在正常(chang)使用狀況(kuang)下是(shi)安(an)全的,這類設備通(tong)常(chang)功(gong)率低于1mW,例如(ru)激光指(zhi)示器。
第3a/R級(ji)(Class IIIa/3R):功(gong)率通常會(hui)(hui)達到5mW,注視這種光(guang)束(shu)幾秒鐘會(hui)(hui)對視網膜造成立即的傷害。
第3b/B級(Class IIIb/3B):在暴露下(xia)會對眼睛(jing)造成(cheng)立即的損(sun)傷。
第4級(Class IV/4):激(ji)光(guang)(guang)會燒(shao)灼皮(pi)(pi)膚,即使散射的激(ji)光(guang)(guang)光(guang)(guang)(200W以(yi)上)也會對眼睛和皮(pi)(pi)膚造成傷害。利用激(ji)光(guang)(guang)的熱能,可(ke)以(yi)制造新型的烹飪工具(ju)。
以上情(qing)況是指(zhi)在激光(guang)直射眼(yan)睛(jing)的(de)情(qing)況下所(suo)發生(sheng)的(de)。如(ru)果間接觀察激光(guang),任(ren)何200W以下的(de)激光(guang)的(de)丁(ding)達爾效應都不會對(dui)眼(yan)睛(jing)造成影響。
激光功率已不(bu)足以描述切(qie)割能力的大小,亮(liang)度(Brightness)才(cai)是。亮(liang)度的定義是“單(dan)位(wei)面積單(dan)位(wei)立體角(jiao)的激光功率”。
對比(bi)CO2激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器、碟片(pian)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器和光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器,可以得(de)出這(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)(de)結論(lun):直(zhi)到5千瓦,以光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)亮度最(zui)大,切割金(jin)屬板最(zui)快最(zui)厚(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)當(dang)屬光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)。但實際上切割厚(hou)板尚不如CO2激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang),盡管碳鋼對近紅外的(de)(de)(de)(de)(de)1.07摻鐿光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)吸收率數倍于(yu)(yu)中紅外10.6的(de)(de)(de)(de)(de)CO2激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang),但10倍于(yu)(yu)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)波長的(de)(de)(de)(de)(de)CO2激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)之(zhi)切縫比(bi)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)寬得(de)多(duo)(一(yi)般2mm),氧(yang)氣(qi)易于(yu)(yu)吹入。這(zhe)就(jiu)是CO2激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)46年來一(yi)直(zhi)獨占(zhan)固(gu)體激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)之(zhi)鰲(ao)頭的(de)(de)(de)(de)(de)緣(yuan)由。第一(yi),國產(chan)(chan)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)切割機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)量產(chan)(chan)與自(zi)主開發力度的(de)(de)(de)(de)(de)加大,外國一(yi)線公(gong)司在華本土化的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan),縮小了二者的(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)品差距與價格差距。用(yong)戶對國產(chan)(chan)機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)認同度不斷(duan)提高,其(qi)在2010年國內市(shi)場的(de)(de)(de)(de)(de)占(zhan)比(bi)高達80%。
第二,2010年我國千瓦以上大(da)(da)功率CO2激光(guang)(guang)切(qie)割機銷量(liang)達1000臺,占全球市(shi)場的(de)20%-25%。上海團結普瑞瑪、大(da)(da)族激光(guang)(guang)、武漢(han)法(fa)利萊(lai)、奔騰楚天(tian)等(deng)一(yi)線廠(chang)商都有大(da)(da)幅(fu)的(de)增長。最多一(yi)家竟(jing)占了國內(nei)市(shi)場的(de)30%。
市場(chang)興(xing)旺(wang)得力(li)于擴大內需,但主要是這種(zhong)加工手(shou)段的魅力(li),特別在(zai)鐵(tie)路(lu)鋼鐵(tie)、工程機械、汽車造船、航空航天和軍工等高端(duan)市場(chang)的旺(wang)盛需求。
2014年(nian)市場難料,但(dan)可深(shen)信一點(dian),2013年(nian)大起,2014年(nian)絕(jue)不會大落,作為(wei)制造大國的中國,保有量不會低于10000臺(tai)。須知(zhi)2000年(nian)前的10年(nian)我國的總量才(cai)280臺(tai)。
第三,我(wo)國大功率激(ji)光(guang)切割裝備(bei)的(de)(de)產(chan)業(ye)鏈(lian)遠未形成(cheng)(cheng),尚無(wu)(wu)自(zi)主知識產(chan)權(quan)的(de)(de)新型大功率激(ji)光(guang)器,無(wu)(wu)論(lun)激(ji)光(guang)器還是(shi)切割機(ji)的(de)(de)關鍵元部件都得依賴進(jin)(jin)口。價昂的(de)(de)電容(rong)切割頭及作(zuo)為耗材的(de)(de)光(guang)學(xue)鏡片等(deng)的(de)(de)研發生(sheng)產(chan),迄今都無(wu)(wu)人問津。成(cheng)(cheng)不了國內配(pei)套,進(jin)(jin)軍海外市場不過是(shi)夢想。唯(wei)有待到國產(chan)整機(ji)批量(liang)出口之日(ri),才是(shi)我(wo)國這一產(chan)業(ye)的(de)(de)形成(cheng)(cheng)之時。
第(di)四,光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)是當前(qian)的(de)熱門話題(ti)。ROFIN與TRUMPF分別(bie)收購NUFERN與SPI公(gong)司(si)發展(zhan)(zhan)(zhan)光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)已(yi)三年(nian),今春上海慕尼黑(hei)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)展(zhan)(zhan)(zhan)上,ROFIN展(zhan)(zhan)(zhan)出了2KW光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi),但全球高(gao)功率(lv)光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)市場(chang)依然是IPG一統(tong)天下。繼(ji)上年(nian)SALVAGNINI與LASER PHOTONICS等公(gong)司(si)展(zhan)(zhan)(zhan)出用其的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)之切割機(ji)后,2010年(nian)11月(yue)在亞特蘭(lan)大的(de)FABTECH與漢諾威的(de)EUROBLECH展(zhan)(zhan)(zhan)會上又推(tui)出愈(yu)來(lai)愈(yu)多的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)切割機(ji)。欣(xin)喜的(de)是一批(pi)海歸博士(shi)矢志(zhi)回國創業,創建了武漢銳科光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)、西(xi)安炬光(guang)(guang)(guang)(guang)等公(gong)司(si),研發生產高(gao)功率(lv)光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)與二極管(guan)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)泵(beng)源,相信有(you)自(zi)主知識產權的(de)4KW連續波(bo)光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)不(bu)久將會呈現在國人面前(qian)。
發展前景
激(ji)光的(de)空間控制性和時間控制性很好,對加(jia)(jia)工(gong)對象的(de)材質、形狀、尺(chi)寸和加(jia)(jia)工(gong)環境(jing)的(de)自(zi)由度都很大(da),特別適用(yong)于自(zi)動(dong)(dong)化(hua)加(jia)(jia)工(gong),激(ji)光加(jia)(jia)工(gong)系統與計算機數(shu)控技術相結合可構(gou)成高效(xiao)(xiao)自(zi)動(dong)(dong)化(hua)加(jia)(jia)工(gong)設備(bei),已成為企業實行適時生產的(de)關(guan)鍵技術,為優質、高效(xiao)(xiao)和低成本(ben)(ben)的(de)加(jia)(jia)工(gong)生產開(kai)辟(pi)了(le)廣闊的(de)前景。透過將激(ji)光束集中在單分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)上,ETH Zurich的(de)科(ke)學(xue)家(jia)只(zhi)用(yong)單個分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)就產生激(ji)光運作的(de)基本(ben)(ben)條(tiao)(tiao)件──受激(ji)發(fa)射(stimulated emission)。由于在低溫下,分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)會增(zeng)加(jia)(jia)它們的(de)外(wai)表面積(apparent surface area)來(lai)跟光線互動(dong)(dong),因此研(yan)究人員將分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)冷卻到攝氏零(ling)下272度,也就是只(zhi)比絕對零(ling)度高1度兩條(tiao)(tiao)光束瞄準單分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)
在受控(kong)制的(de)(de)(de)模式(shi)(shi)下,利用一(yi)道(dao)激光(guang)束來(lai)讓(rang)單(dan)個分子進入量子態(tai)(controlled fashion),研究人員如此能(neng)(neng)(neng)明顯的(de)(de)(de)縮減或是放大第二道(dao)激光(guang)束。這種運作(zuo)模式(shi)(shi)與(yu)傳統的(de)(de)(de)晶體管如出(chu)一(yi)轍;晶體管內的(de)(de)(de)電位(electrical potential)能(neng)(neng)(neng)用來(lai)調變第二個信號。不(bu)過(guo)ETH Zurich并未透(tou)露其單(dan)分子的(de)(de)(de)化學(xue)方程式(shi)(shi)。由(you)于其性能(neng)(neng)(neng)與(yu)散(san)熱(re)效(xiao)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)優勢,光(guang)子運算技(ji)術是科學(xue)家(jia)們長期追(zhui)求(qiu)的(de)(de)(de)目標;光(guang)子(photon)不(bu)僅發(fa)熱(re)比電子少,也能(neng)(neng)(neng)達到高(gao)出(chu)相當多的(de)(de)(de)數據傳輸(shu)速率。不(bu)過(guo)光(guang)通(tong)訊技(ji)術卻只能(neng)(neng)(neng)逐(zhu)步(bu)地從長距離通(tong)訊,進展到短距離通(tong)訊,再進入單(dan)系統中。
激光(guang)加工技術是(shi)利用激光(guang)束與
物質相互作用的(de)特(te)性對材料(包括金屬(shu)與非金屬(shu))進行切(qie)割、焊接、表面處理(li)、打孔、微(wei)加(jia)工(gong)以及做為(wei)光(guang)源,識別物體等(deng)的(de)一(yi)門(men)技(ji)術,傳統應用最大的(de)領域為(wei)激光(guang)加(jia)工(gong)技(ji)術。激光(guang)技(ji)術是涉及到光(guang)、機、電、材料及檢測(ce)等(deng)多門(men)學科的(de)一(yi)門(men)綜合技(ji)術,傳統上看,它的(de)研究范圍一(yi)般可分為(wei):
1.激(ji)光加(jia)工系統(tong)(tong)。包括激(ji)光器、導光系統(tong)(tong)、加(jia)工機床、控制系統(tong)(tong)及(ji)檢測(ce)系統(tong)(tong)。
2.激光加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝。包括切割(ge)、焊接、表面處理、打(da)孔(kong)、打(da)標、劃線、微雕等各種加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝。
激(ji)(ji)光(guang)(guang)焊接:汽車(che)車(che)身厚薄板、汽車(che)零件(jian)、鋰(li)電池、心臟(zang)起(qi)搏器(qi)、密封(feng)繼電器(qi)等密封(feng)器(qi)件(jian)以及各(ge)種不允(yun)許焊接污染和變(bian)形(xing)的器(qi)件(jian)。2013年使用的激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)有(you)YAG激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi),CO2激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)和半導體(ti)泵浦激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)。
激(ji)光切割(ge):汽車行業(ye)、計算機、電氣機殼、木刀模業(ye)、各種金(jin)(jin)屬零件和特殊材(cai)料(liao)的(de)切割(ge)、圓形鋸(ju)片(pian)、壓克力、彈(dan)簧墊片(pian)、2mm以下(xia)的(de)電子機件用銅(tong)板(ban)、一些金(jin)(jin)屬網板(ban)、鋼(gang)管、鍍(du)錫鐵板(ban)、鍍(du)亞鉛鋼(gang)板(ban)、磷青銅(tong)、電木板(ban)、薄鋁(lv)(lv)合金(jin)(jin)、石英玻(bo)璃、硅橡(xiang)膠、1mm以下(xia)氧化鋁(lv)(lv)陶瓷片(pian)、航天工(gong)業(ye)使(shi)用的(de)鈦合金(jin)(jin)等等。使(shi)用激(ji)光器(qi)有YAG激(ji)光器(qi)和CO2激(ji)光器(qi)。
激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)筆:又稱為激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)指示(shi)器、指星(xing)筆等,是把可見激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)設計(ji)成(cheng)便攜、手易握(wo)、激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)模組(二極管)加工成(cheng)的筆型(xing)發(fa)射器。常見的激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)筆有紅光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(650-660nm, 635nm)、綠(lv)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(515-520nm,532nm)、藍光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(445-450nm)和藍紫光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(405nm)等,功(gong)率通常以毫瓦為單位。通常在(zai)會(hui)報、教學(xue)、導賞人員都(dou)會(hui)使用它來(lai)投映一個光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)點或一條光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)線指向物體,但(dan)激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)會(hui)傷害到(dao)眼(yan)睛,任何情況(kuang)下(xia)都(dou)不應該讓激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)直射眼(yan)睛。
激光治療:可以(yi)用于手術開刀,減(jian)輕痛苦,減(jian)少感染。
激(ji)光打標(biao):在(zai)各種材料和幾乎所有(you)(you)行業均得到廣泛應用(yong),2013年(nian)使用(yong)的激(ji)光器有(you)(you)YAG激(ji)光器、CO2激(ji)光器和半導體泵浦激(ji)光器。
激光(guang)(guang)(guang)(guang)打(da)孔(kong):激光(guang)(guang)(guang)(guang)打(da)孔(kong)主(zhu)要應(ying)(ying)用在(zai)航(hang)空航(hang)天、汽車制造(zao)、電子(zi)儀表、化(hua)工等行業。激光(guang)(guang)(guang)(guang)打(da)孔(kong)的(de)(de)迅速(su)發展(zhan),主(zhu)要體(ti)現在(zai)打(da)孔(kong)用YAG激光(guang)(guang)(guang)(guang)器的(de)(de)平均(jun)輸出功率已由2008年的(de)(de)400w提(ti)高到了800w至1000w。國(guo)內2013年比(bi)較成熟的(de)(de)激光(guang)(guang)(guang)(guang)打(da)孔(kong)的(de)(de)應(ying)(ying)用是(shi)在(zai)人造(zao)金(jin)剛(gang)石和天然金(jin)剛(gang)石拉絲模的(de)(de)生產及(ji)鐘表和儀表的(de)(de)寶石軸承、飛機葉片、多層印(yin)刷線路(lu)板等行業的(de)(de)生產中。2013年使(shi)用的(de)(de)激光(guang)(guang)(guang)(guang)器多以YAG激光(guang)(guang)(guang)(guang)器、CO2激光(guang)(guang)(guang)(guang)器為主(zhu),也有一些準(zhun)分激光(guang)(guang)(guang)(guang)器、同位素激光(guang)(guang)(guang)(guang)器和半導體(ti)泵浦激光(guang)(guang)(guang)(guang)器。
激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)熱處(chu)理:在(zai)(zai)汽車(che)工業中應(ying)用(yong)廣(guang)泛,如缸套、曲(qu)軸、活塞環、換向器(qi)、齒輪等零部件的(de)熱處(chu)理,同(tong)時在(zai)(zai)航(hang)空航(hang)天、機床行(xing)業和其(qi)它機械行(xing)業也應(ying)用(yong)廣(guang)泛。我國的(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)熱處(chu)理應(ying)用(yong)遠比國外(wai)廣(guang)泛得多(duo)。2013年使用(yong)的(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)多(duo)以YAG激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi),CO2激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)為主。
激(ji)光(guang)快速成型:將激(ji)光(guang)加工(gong)技術(shu)和計算機數(shu)控技術(shu)及柔性制造技術(shu)相結合而(er)形成。多(duo)用(yong)于(yu)模(mo)具和模(mo)型行(xing)業。2013年使用(yong)的激(ji)光(guang)器(qi)多(duo)以YAG激(ji)光(guang)器(qi)、CO2激(ji)光(guang)器(qi)為主。
激光(guang)涂(tu)敷:在(zai)航空航天、模具及機(ji)電行業應用廣泛。2013年使用的激光(guang)器多以大功率(lv)YAG激光(guang)器、CO2激光(guang)器為主(zhu)。
激光成(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang):利用(yong)激光束(shu)掃(sao)(sao)描(miao)物體,將反(fan)射光束(shu)反(fan)射回(hui)來(lai)(lai)(lai),得到的(de)排布(bu)順序不同而成(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)。用(yong)圖像(xiang)落差來(lai)(lai)(lai)反(fan)映所成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)像(xiang)。激光成(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)具有超視距(ju)的(de)探(tan)測能力,可用(yong)于衛星激光掃(sao)(sao)描(miao)成(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang),未(wei)來(lai)(lai)(lai)用(yong)于遙感測繪等科(ke)技領域(yu)。
醫學
激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)在醫學上(shang)的(de)(de)應用主要分三類:激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)生命科學研究(jiu)、激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)診斷、激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)治(zhi)(zhi)療,其中(zhong)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)治(zhi)(zhi)療又分為:激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)手(shou)術治(zhi)(zhi)療、弱激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)生物(wu)刺激(ji)(ji)(ji)作用的(de)(de)非手(shou)術治(zhi)(zhi)療和激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)的(de)(de)光(guang)(guang)動力治(zhi)(zhi)療。
應(ying)用(yong)于牙(ya)科(ke)的(de)(de)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)系統依據(ju)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)在牙(ya)科(ke)應(ying)用(yong)的(de)(de)不同(tong)作(zuo)用(yong),分為幾種不同(tong)的(de)(de)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)系統。區(qu)別激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)重(zhong)要(yao)特(te)(te)(te)征之一是:光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)波長(chang),不同(tong)波長(chang)的(de)(de)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)對組(zu)織(zhi)的(de)(de)作(zuo)用(yong)不同(tong),在可見(jian)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)及(ji)近(jin)紅外(wai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜范圍的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)線,吸光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)性(xing)(xing)低(di),穿(chuan)透(tou)性(xing)(xing)強,可以穿(chuan)透(tou)到牙(ya)體組(zu)織(zhi)較深的(de)(de)部位,例如(ru)氬離(li)子(zi)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)、二極(ji)管激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)或Nd:YAG激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(如(ru)圖(tu)1)。而Er:YAG激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)和CO,激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)線穿(chuan)透(tou)性(xing)(xing)差,僅能穿(chuan)透(tou)牙(ya)體組(zu)織(zhi)約(yue)0.01毫米(mi)。區(qu)別激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)重(zhong)要(yao)特(te)(te)(te)征之二是:激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)強度(du)(即功率),如(ru)在診斷學(xue)中應(ying)用(yong)的(de)(de)二極(ji)管激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang),其強度(du)僅為幾個(ge)毫瓦特(te)(te)(te),它有時(shi)也可用(yong)在激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)顯示器上(shang)。
用(yong)于治療的(de)激光,通(tong)常是幾(ji)個瓦(wa)特中等強(qiang)度(du)的(de)激光。激光對組(zu)(zu)織的(de)作用(yong),還(huan)取決于激光脈沖(chong)的(de)發射(she)方式(shi),以(yi)典型(xing)的(de)連續(xu)脈沖(chong)發射(she)方式(shi)的(de)激光有(you)(you):氬離子激光、二極管激光、CO2,激光;以(yi)短脈沖(chong)方式(shi)發射(she)的(de)激光有(you)(you):Er:YAG激光或(huo)許多Nd:YAG激光,短脈沖(chong)式(shi)的(de)激光的(de)強(qiang)度(du)(即功率)可以(yi)達到1,000瓦(wa)特或(huo)更(geng)高,這(zhe)些強(qiang)度(du)高、吸光性也高的(de)激光,只適用(yong)于清除(chu)硬組(zu)(zu)織。
激光美容
(1)激光(guang)(guang)在美容界(jie)的用途(tu)越(yue)來(lai)(lai)越(yue)廣泛。色(se)素沉(chen)著,如太(tai)田痣、鮮紅斑(ban)痣、雀斑(ban)、老年斑(ban)、毛(mao)細血(xue)管擴(kuo)張(zhang)等(deng),以(yi)及去紋身、洗(xi)眼線、洗(xi)眉、治(zhi)療瘢痕等(deng);而(er)2013年以(yi)前一些新型(xing)的激光(guang)(guang)儀,高能(neng)超脈沖CO2激光(guang)(guang),鉺激光(guang)(guang)進行除皺、磨皮換膚、治(zhi)療打(da)鼾,美白牙齒等(deng)等(deng),取得了良好的療效,為激光(guang)(guang)外(wai)科開辟越(yue)來(lai)(lai)越(yue)廣闊的領域。
(2)激光手(shou)(shou)術(shu)(shu)(shu)有(you)傳(chuan)統(tong)手(shou)(shou)術(shu)(shu)(shu)無(wu)法(fa)比擬(ni)的(de)優(you)越性(xing)。首先激光手(shou)(shou)術(shu)(shu)(shu)不(bu)需(xu)(xu)要住院治(zhi)(zhi)療(liao),手(shou)(shou)術(shu)(shu)(shu)切口小,術(shu)(shu)(shu)中不(bu)出(chu)血(xue),創傷(shang)輕,無(wu)瘢(ban)(ban)(ban)痕。例如:眼袋(dai)的(de)治(zhi)(zhi)療(liao)傳(chuan)統(tong)手(shou)(shou)術(shu)(shu)(shu)法(fa)存在著由(you)(you)于剝(bo)離范(fan)圍廣(guang)、術(shu)(shu)(shu)中出(chu)血(xue)多(duo),術(shu)(shu)(shu)后愈合慢,易形成瘢(ban)(ban)(ban)痕等缺點,而應(ying)(ying)用(yong)高能超脈沖(chong)CO2激光儀治(zhi)(zhi)療(liao)眼袋(dai),則(ze)以它術(shu)(shu)(shu)中不(bu)出(chu)血(xue),不(bu)需(xu)(xu)縫(feng)合,不(bu)影響正(zheng)常工作,手(shou)(shou)術(shu)(shu)(shu)部(bu)位(wei)水腫輕,恢復快,無(wu)瘢(ban)(ban)(ban)痕等優(you)點,令傳(chuan)統(tong)手(shou)(shou)術(shu)(shu)(shu)無(wu)法(fa)比擬(ni)。而一些由(you)(you)于出(chu)血(xue)多(duo)而無(wu)法(fa)進(jin)行的(de)內(nei)窺鏡手(shou)(shou)術(shu)(shu)(shu),則(ze)可(ke)由(you)(you)激光切割代替(ti)完成。(注:有(you)一定的(de)適應(ying)(ying)范(fan)圍)
(3)激(ji)(ji)光(guang)在(zai)血(xue)管性皮膚(fu)病以及(ji)色素沉(chen)(chen)著(zhu)的治(zhi)療中成效(xiao)卓越。使用(yong)脈(mo)沖染料激(ji)(ji)光(guang)治(zhi)療鮮(xian)(xian)紅(hong)(hong)斑痣(zhi),療效(xiao)顯(xian)著(zhu),對周圍組(zu)(zu)織損傷小,幾乎不落疤。它的出現,成為鮮(xian)(xian)紅(hong)(hong)斑痣(zhi)治(zhi)療史(shi)上的一次(ci)革(ge)命(ming),因為鮮(xian)(xian)紅(hong)(hong)斑痣(zhi)治(zhi)療史(shi)上,放射、冷凍、電灼、手術等方法,其瘢痕發生率均高(gao),并常出現色素脫(tuo)失或沉(chen)(chen)著(zhu)。激(ji)(ji)光(guang)治(zhi)療血(xue)管性皮膚(fu)病是利(li)用(yong)含氧血(xue)紅(hong)(hong)蛋白(bai)對一定波長的激(ji)(ji)光(guang)選擇性的吸收,而導致血(xue)管組(zu)(zu)織的高(gao)度(du)破壞,其具有(you)高(gao)度(du)精(jing)確性與(yu)安全性,不會(hui)影(ying)響周圍鄰(lin)近組(zu)(zu)織。因此,激(ji)(ji)光(guang)治(zhi)療毛細(xi)血(xue)管擴張也是療效(xiao)顯(xian)著(zhu)。
此外,由于可變(bian)脈沖激(ji)(ji)光(guang)(guang)等相繼(ji)問世,使得不滿意(yi)紋身的去除,以及各類色(se)素性(xing)皮(pi)膚病如太(tai)田痣,老年斑等的治療得到了重大突破。這(zhe)類激(ji)(ji)光(guang)(guang)根據(ju)選(xuan)擇(ze)性(xing)光(guang)(guang)熱效應(ying)理(li)論(lun),(即不同波長的激(ji)(ji)光(guang)(guang)可選(xuan)擇(ze)性(xing)地(di)作(zuo)用(yong)(yong)于不同顏(yan)色(se)的皮(pi)膚損害(hai)),利用(yong)(yong)其強大的瞬間(jian)功(gong)率,高度集(ji)中的輻射能(neng)(neng)量及色(se)素選(xuan)擇(ze)性(xing),極短的脈寬,使激(ji)(ji)光(guang)(guang)能(neng)(neng)量集(ji)中作(zuo)用(yong)(yong)于色(se)素顆粒、將其直接汽化、擊碎,通過淋巴組(zu)織(zhi)排(pai)出體外,而不影響周圍正常組(zu)織(zhi),并(bing)且以其療效確切,安(an)全可靠,無瘢痕,痛苦小而深入人心。
(4)激(ji)(ji)光(guang)(guang)外科開(kai)創(chuang)了醫(yi)(yi)(yi)學(xue)美(mei)容(rong)(rong)的(de)(de)(de)新紀元。高能(neng)(neng)超(chao)脈沖CO2激(ji)(ji)光(guang)(guang)磨皮換膚術(shu)開(kai)拓(tuo)了美(mei)容(rong)(rong)外科的(de)(de)(de)新技術(shu)。它利用(yong)高能(neng)(neng)量,極短脈沖的(de)(de)(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang),使(shi)老化(hua)、損傷的(de)(de)(de)皮膚組(zu)(zu)織瞬間(jian)被汽(qi)化(hua),不傷及周圍組(zu)(zu)織,治療(liao)過程中幾(ji)乎不出(chu)血,并(bing)可精(jing)確的(de)(de)(de)控制作(zuo)用(yong)深度。其效果得到國際醫(yi)(yi)(yi)學(xue)整形美(mei)容(rong)(rong)界充(chong)分肯定,被譽為“開(kai)創(chuang)了醫(yi)(yi)(yi)學(xue)美(mei)容(rong)(rong)新紀元”;此(ci)外,更有高能(neng)(neng)超(chao)脈沖CO2激(ji)(ji)光(guang)(guang)儀治療(liao)眼袋、打鼾(han)、甚至激(ji)(ji)光(guang)(guang)美(mei)白(bai)牙(ya)齒等,以其安全(quan)精(jing)確的(de)(de)(de)療(liao)效,簡便快捷的(de)(de)(de)治療(liao)在醫(yi)(yi)(yi)學(xue)美(mei)容(rong)(rong)界創(chuang)造(zao)了一(yi)個又一(yi)個奇跡。激(ji)(ji)光(guang)(guang)美(mei)容(rong)(rong)使(shi)得醫(yi)(yi)(yi)學(xue)美(mei)容(rong)(rong)向前邁進了一(yi)大步,并(bing)且賦予醫(yi)(yi)(yi)學(xue)美(mei)容(rong)(rong)更新的(de)(de)(de)內涵。
激光去(qu)除(chu)面部黑痣
激(ji)光(guang)去(qu)黑痣(zhi)的(de)原(yuan)理就在于將激(ji)光(guang)在瞬(shun)間(jian)爆發出的(de)巨(ju)大能量置于色素組織中,把色素打碎并(bing)分(fen)解(jie),使其可以被巨(ju)噬細胞吞并(bing)掉(diao),而后會隨著淋巴(ba)循環系統(tong)排出體外,由此達到將色素去(qu)去(qu)掉(diao)的(de)目的(de)。
激(ji)光(guang)去痣(zhi)可以適用(yong)的(de)(de)痣(zhi)的(de)(de)類型很多(duo),比如包(bao)括上面(mian)提到的(de)(de)三種色素痣(zhi)、太田(tian)痣(zhi)、鮮紅斑痣(zhi)等,療效(xiao)都(dou)很明(ming)顯,并且不容易(yi)留疤,風(feng)險性小(xiao)。用(yong)二氧化碳激(ji)光(guang)亦能去黑痣(zhi)。
激光治療近視
提(ti)示下情況的患(huan)者不適(shi)合接受激光(guang)治療:第一.眼(yan)部(bu)活動性(xing)炎癥(zheng)及(ji)病(bing)變;第二.眼(yan)周化膿性(xing)病(bing)灶;第三.已確診
的圓錐角(jiao)膜;第四.嚴(yan)重(zhong)(zhong)干眼(yan)(yan)癥,伴有系統(tong)性干燥綜合征;第五.中央角(jiao)膜厚度低于450μm;第六.嚴(yan)重(zhong)(zhong)的眼(yan)(yan)附屬器病(bing)變(bian):眼(yan)(yan)瞼缺損、變(bian)形、慢(man)性淚囊炎(yan)等(deng);第七. 全(quan)身結(jie)締組織病(bing)及(ji)嚴(yan)重(zhong)(zhong)自身免疫性疾病(bing),如系統(tong)性紅斑狼瘡、類風濕性關(guan)節炎(yan)、多發性硬化。
相對禁忌證
1.超高度(du)(du)近視伴后鞏膜(mo)葡萄腫者(zhe)(zhe);2.初(chu)次(ci)手術前角膜(mo)中央平均曲率低于39D或高于47D應慎(shen)重(zhong);3.暗光(guang)下瞳孔直(zhi)徑大于7mm;4.對側眼為法定盲眼;5.2年(nian)內曾患單純皰疹(zhen)性角膜(mo)炎;6.輕(qing)度(du)(du)白內障(zhang);7.有視網膜(mo)脫離及(ji)黃斑出血病史;8.輕(qing)度(du)(du)干(gan)眼癥;9.輕(qing)度(du)(du)瞼裂閉合(he)不全;10.可疑青光(guang)眼患者(zhe)(zhe);11.月經期(qi)及(ji)妊娠(shen)期(qi);12.瘢痕體(ti)質(zhi);13.糖尿病;14.感冒發燒等身體(ti)不適;15.癲癇;16.焦(jiao)慮癥、抑郁癥以及(ji)對手術期(qi)望過高者(zhe)(zhe)。
激光除皺
激(ji)(ji)光(guang)除皺是通過(guo)電腦(nao)控制的、低能量的二氧(yang)化(hua)碳激(ji)(ji)光(guang),能準確地控制汽化(hua)皮膚表層(ceng)的深度,完成分層(ceng)汽化(hua)、無碳化(hua)的面部(bu)除皺護膚技術。激(ji)(ji)光(guang)用(yong)于消除皺紋的技術,是激(ji)(ji)光(guang)技術應用(yong)于臨床(chuang)以后,并幾經(jing)改進、完善(shan)與不(bu)斷(duan)更新(xin)后的結(jie)果。
原(yuan)理:皺紋產生的主要原(yuan)因是皮(pi)(pi)(pi)膚(fu)膠原(yuan)減少,真(zhen)皮(pi)(pi)(pi)層(ceng)變薄。運用最新激光(guang)-射頻(pin)聯合技術(shu)照射皮(pi)(pi)(pi)膚(fu),可使真(zhen)皮(pi)(pi)(pi)層(ceng)增(zeng)(zeng)厚、減少皺紋,其原(yuan)理是:刺(ci)激受(shou)損的膠原(yuan)層(ceng),產生新的膠原(yuan)質,從而填(tian)平因膠原(yuan)減少而出(chu)現(xian)褶(zhe)皺的皮(pi)(pi)(pi)膚(fu);加熱真(zhen)皮(pi)(pi)(pi)組(zu)織層(ceng),利用人體自身修復機能刺(ci)激組(zu)織再(zai)生重建(jian),使真(zhen)皮(pi)(pi)(pi)層(ceng)增(zeng)(zeng)厚。
合(he)理設(she)計的激光可以通過(guo)皮(pi)膚(fu)中(zhong)的黑色(se)素、血紅蛋(dan)白,尤其是(shi)水吸收激光釋放的能(neng)量(liang),并產(chan)生(sheng)光熱(re)(re)效應(ying)使之轉化為熱(re)(re)量(liang),從而(er)激活真皮(pi)中(zhong)成纖(xian)維細(xi)胞等各種基(ji)質細(xi)胞產(chan)生(sheng)新生(sheng)的膠原蛋(dan)白、彈性蛋(dan)白以及各種細(xi)胞間基(ji)質,并發生(sheng)組織重構,就象是(shi)給慵懶(lan)的皮(pi)膚(fu)做(zuo)運動(dong)一樣,使其通過(guo)鍛煉而(er)重新煥發年輕活力。數(shu)次治療之后的皮(pi)膚(fu)含(han)水量(liang)及彈性增加(jia),質地改善,細(xi)小皺紋(wen)減少。
適應癥:1、原(yuan)發性(xing)(xing)癥狀:口(kou)周(zhou)(zhou)皺(zhou)紋(wen)、眶周(zhou)(zhou)皺(zhou)紋(wen)、萎縮(suo)性(xing)(xing)(凹陷性(xing)(xing))疤痕、良性(xing)(xing)皮(pi)膚贅生物(腫瘤);2、皮(pi)膚粗(cu)糙(cao)、毛(mao)孔粗(cu)大、細小皺(zhou)紋(wen)等皮(pi)膚老化表現以及炎(yan)性(xing)(xing)痤瘡或痤瘡后瘢痕等。
高能(neng)(neng)超(chao)脈沖(chong)激(ji)光能(neng)(neng)夠(gou)把(ba)周圍組(zu)(zu)織(zhi)的熱損傷降到最低程(cheng)度。微(wei)小(xiao)皺紋和凹陷疤痕也(ye)可(ke)進行精確磨(mo)削(xue)。超(chao)脈沖(chong)激(ji)光能(neng)(neng)避(bi)免以往(wang)機(ji)械磨(mo)皮(pi)法、化學剝脫(tuo)術出(chu)血(xue)多,飛濺的血(xue)液(ye)、組(zu)(zu)織(zhi)細屑(xie)可(ke)使病毒在(zai)病人與病人間、病人與醫務人員間傳播等不(bu)足,通(tong)過氣化病變組(zu)(zu)織(zhi)來(lai)徹底消除皮(pi)膚損害(hai),并使正常皮(pi)膚的熱損傷極(ji)小(xiao),這一過程(cheng)的作用時間快于使周圍的正常組(zu)(zu)織(zhi)也(ye)被(bei)加熱的所需時間,具有磨(mo)皮(pi)去(qu)皺的功能(neng)(neng)。
軍事
激(ji)光武器(qi)(qi)(qi)是(shi)一種利用定向(xiang)(xiang)發射(she)的激(ji)光束(shu)直(zhi)接毀傷目標或使之失效的定向(xiang)(xiang)能武器(qi)(qi)(qi)。根(gen)據作戰用途的不(bu)同(tong),激(ji)光武器(qi)(qi)(qi)可(ke)分為戰術激(ji)光武器(qi)(qi)(qi)和戰略激(ji)光武器(qi)(qi)(qi)兩大類。武器(qi)(qi)(qi)系統主(zhu)要由(you)激(ji)光器(qi)(qi)(qi)和跟(gen)蹤(zong)、瞄準、發射(she)裝置等(deng)部分組成(cheng),2013年通(tong)常采用的激(ji)光器(qi)(qi)(qi)有(you)化學激(ji)光器(qi)(qi)(qi)、固體激(ji)光器(qi)(qi)(qi)、CO2激(ji)光器(qi)(qi)(qi)等(deng)。激(ji)光武器(qi)(qi)(qi)具有(you)攻擊(ji)速度快、轉向(xiang)(xiang)靈活(huo)、可(ke)實現精確(que)打擊(ji)、不(bu)受電磁干擾等(deng)優點,但(dan)也(ye)存在(zai)易受天氣和環(huan)境影(ying)響等(deng)弱點。
激光武器(qi)已(yi)有30多年(nian)的發展歷史,其關(guan)鍵技術(shu)也已(yi)取(qu)得突破,美國(guo)、俄羅(luo)斯(si)、法國(guo)、以(yi)色列(lie)等國(guo)都成功進行(xing)了各種激光打靶(ba)試驗。2013年(nian)低能激光武器(qi)已(yi)經投入使用(yong)(yong),主(zhu)要用(yong)(yong)于干擾和(he)致盲較近距離的光電傳(chuan)感器(qi),以(yi)及攻擊(ji)人眼和(he)一些(xie)增(zeng)強型觀測設備;高能激光武器(qi)主(zhu)要采用(yong)(yong)化(hua)學激光器(qi),按照現(xian)有的水平(ping),今后5—10年(nian)內可(ke)望在地(di)面(mian)和(he)空(kong)中平(ping)臺上部署使用(yong)(yong),用(yong)(yong)于戰(zhan)術(shu)防空(kong)、戰(zhan)區反導(dao)和(he)反衛星作戰(zhan)等。
激(ji)光武器特點高度集(ji)束的激(ji)光,能(neng)(neng)(neng)量(liang)也非常集(ji)中(zhong)(zhong)。舉(ju)例說;在日常生(sheng)活中(zhong)(zhong)我們認(ren)為太(tai)(tai)陽是非常亮的,但一(yi)臺巨(ju)脈沖紅寶石激(ji)光器發出的激(ji)光卻(que)比(bi)太(tai)(tai)陽還(huan)(huan)亮200億倍。當然,激(ji)光比(bi)太(tai)(tai)陽還(huan)(huan)亮,并(bing)不(bu)(bu)是因為它(ta)的總能(neng)(neng)(neng)量(liang)比(bi)太(tai)(tai)陽還(huan)(huan)大(da),而(er)是由于它(ta)的能(neng)(neng)(neng)量(liang)非常集(ji)中(zhong)(zhong)。例如,紅寶石激(ji)光器發出的激(ji)光射束,能(neng)(neng)(neng)穿透一(yi)張1/3厘(li)米厚的鋼(gang)板,但總能(neng)(neng)(neng)量(liang)卻(que)不(bu)(bu)足以煮熟一(yi)個(ge)雞蛋。
激光(guang)作(zuo)為武(wu)(wu)(wu)器(qi),有很(hen)多獨(du)特的(de)(de)優點。首先(xian),它可(ke)以用(yong)(yong)光(guang)速(su)飛行,每秒30萬公里(li)(li),任(ren)何武(wu)(wu)(wu)器(qi)都沒有這樣高的(de)(de)速(su)度。它一旦瞄準(zhun),幾乎不(bu)要(yao)什(shen)么時間(jian)就立刻擊中目(mu)標,用(yong)(yong)不(bu)著考慮提前量。另外,它可(ke)以在極小(xiao)的(de)(de)面積(ji)上、在極短的(de)(de)時間(jian)里(li)(li)集中超過(guo)(guo)核武(wu)(wu)(wu)器(qi)100萬倍的(de)(de)能量,還能很(hen)靈(ling)活地改變方(fang)向,沒有任(ren)何發(fa)射(she)性污染。激光(guang)武(wu)(wu)(wu)器(qi)分為三類:一是致(zhi)盲型。(激光(guang)劍)前面我們講過(guo)(guo)的(de)(de)機(ji)(ji)載致(zhi)盲武(wu)(wu)(wu)器(qi),就屬于這一類。二是近(jin)距(ju)離戰術(shu)型,可(ke)用(yong)(yong)來擊落導彈和飛機(ji)(ji)。1978年美(mei)國進行的(de)(de)用(yong)(yong)激光(guang)打陶式反(fan)坦克導彈的(de)(de)試驗,就是用(yong)(yong)的(de)(de)這類武(wu)(wu)(wu)器(qi)。還有科(ke)幻電影中,通過(guo)(guo)對激光(guang)武(wu)(wu)(wu)器(qi)的(de)(de)形變,產生的(de)(de)激光(guang)盾(dun)翼(yi)三是遠距(ju)離戰略型。這類的(de)(de)研制困難最(zui)大,但(dan)一旦成功,作(zuo)用(yong)(yong)也(ye)最(zui)大,它可(ke)以反(fan)衛(wei)星(xing)、反(fan)洲際(ji)彈道導彈,成為最(zui)先(xian)進的(de)(de)防(fang)御武(wu)(wu)(wu)器(qi)。
激光(guang)怎樣擊毀目(mu)標(biao)呢?科學家(jia)們認為有(you)兩個方面:一(yi)是(shi)穿(chuan)孔,二是(shi)層(ceng)裂。所謂(wei)穿(chuan)孔,就是(shi)高功率密度的(de)(de)(de)(de)激光(guang)束使靶(ba)材(cai)(cai)表(biao)面急劇熔化(hua),進而汽(qi)化(hua)蒸發(fa),汽(qi)化(hua)物(wu)質向外(wai)噴射(she),反沖(chong)力(li)(li)形成沖(chong)擊波,在靶(ba)材(cai)(cai)上穿(chuan)一(yi)個孔。所謂(wei)層(ceng)裂,就是(shi)靶(ba)材(cai)(cai)表(biao)面吸收激光(guang)能量后,原子(zi)被電(dian)離,形成等(deng)離體“云”。“云”向外(wai)膨(peng)脹噴射(she)形成應(ying)力(li)(li)波向深處傳播。應(ying)力(li)(li)波的(de)(de)(de)(de)反射(she)造成靶(ba)材(cai)(cai)被拉斷(duan),形成“層(ceng)裂”破(po)壞。除此以外(wai),等(deng)離子(zi)體“云”還能輻射(she)紫外(wai)線或(huo)X光(guang),破(po)壞目(mu)標(biao)結構(gou)和電(dian)子(zi)元件。激光(guang)武器(qi)作用的(de)(de)(de)(de)面積(ji)很小(xiao),但(dan)破(po)壞在目(mu)標(biao)的(de)(de)(de)(de)關鍵部位上,可造成目(mu)標(biao)的(de)(de)(de)(de)毀滅性破(po)壞。這和驚天動地的(de)(de)(de)(de)核武器(qi)相比,完全是(shi)兩種(zhong)風(feng)格。
激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)武器(qi)(qi)的(de)分類(lei):不(bu)(bu)(bu)(bu)同功率(lv)密度(du),不(bu)(bu)(bu)(bu)同輸出(chu)(chu)波形,不(bu)(bu)(bu)(bu)同波長的(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang),在(zai)與不(bu)(bu)(bu)(bu)同目標材料相互作用(yong)(yong)時,會產(chan)生不(bu)(bu)(bu)(bu)同的(de)殺(sha)傷破壞效(xiao)應(ying)。用(yong)(yong)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)作為“死光(guang)(guang)”武器(qi)(qi),不(bu)(bu)(bu)(bu)能像在(zai)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)加(jia)工中那樣借助于(yu)透(tou)鏡聚焦,而必須(xu)大(da)(da)大(da)(da)提高(gao)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)的(de)輸出(chu)(chu)功率(lv),作戰(zhan)(zhan)時可根據(ju)不(bu)(bu)(bu)(bu)同的(de)需要選擇適當的(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)。2013年時,激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)的(de)種類(lei)繁多,名稱各異,有(you)(you)(you)體(ti)積整整占(zhan)據(ju)一幢大(da)(da)樓、功率(lv)為上萬億瓦(wa)、用(yong)(yong)于(yu)引發核(he)聚變的(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi),也有(you)(you)(you)比人的(de)指(zhi)甲還小、輸出(chu)(chu)功率(lv)僅有(you)(you)(you)幾毫(hao)瓦(wa)、用(yong)(yong)于(yu)光(guang)(guang)電通信的(de)半導體(ti)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)。按(an)(an)工作介質區(qu)分,目前有(you)(you)(you)固體(ti)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)、液體(ti)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)和分子(zi)型(xing)(xing)(xing)、離(li)子(zi)型(xing)(xing)(xing)、準分子(zi)型(xing)(xing)(xing)的(de)氣體(ti)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)等(deng)。同時,按(an)(an)其發射位置可分為天基、陸基、艦載、車載和機載等(deng)類(lei)型(xing)(xing)(xing),按(an)(an)其用(yong)(yong)途還可分為戰(zhan)(zhan)術型(xing)(xing)(xing)和戰(zhan)(zhan)略型(xing)(xing)(xing)兩類(lei)。
1.戰術激光武(wu)器
戰(zhan)術(shu)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)武器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)是利用(yong)(yong)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)作為能量,是像(xiang)常規武器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)那樣直接殺傷(shang)敵(di)方(fang)人員、擊(ji)毀(hui)(hui)坦(tan)克、飛(fei)(fei)機(ji)(ji)等,打擊(ji)距(ju)離一般(ban)可達(da)20公里(li)。這種(zhong)武器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)主要代表有(you)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)槍(qiang)(qiang)和(he)(he)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)炮,它們能夠發出(chu)很強的(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)束來打擊(ji)敵(di)人。1978年(nian)3月,世界上(shang)(shang)的(de)(de)(de)第一支激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)槍(qiang)(qiang)在(zai)(zai)美國(guo)誕(dan)生。激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)槍(qiang)(qiang)的(de)(de)(de)樣式(shi)與(yu)普通步槍(qiang)(qiang)沒有(you)太大(da)區別(bie),主要由四大(da)部(bu)分組成:激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)勵器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、擊(ji)發器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)(he)槍(qiang)(qiang)托。2013年(nian),國(guo)外(wai)(wai)已有(you)一種(zhong)紅寶石袖珍式(shi)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)槍(qiang)(qiang),外(wai)(wai)形(xing)和(he)(he)大(da)小與(yu)美國(guo)的(de)(de)(de)派克鋼筆相(xiang)當。但它能在(zai)(zai)距(ju)人幾米之外(wai)(wai)燒毀(hui)(hui)衣(yi)服、燒穿皮(pi)肉,且無(wu)聲響,在(zai)(zai)不知(zhi)不覺中致(zhi)(zhi)人死命,并可在(zai)(zai)一定的(de)(de)(de)距(ju)離內,使(shi)(shi)火(huo)藥爆(bao)炸,使(shi)(shi)夜視儀(yi)、紅外(wai)(wai)或(huo)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)測距(ju)儀(yi)等光(guang)(guang)(guang)電(dian)設(she)備失(shi)(shi)(shi)效。還有(you)7種(zhong)稍(shao)大(da)重量與(yu)機(ji)(ji)槍(qiang)(qiang)相(xiang)仿的(de)(de)(de)小巧激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)槍(qiang)(qiang),能擊(ji)穿銅(tong)盔,在(zai)(zai)1500米的(de)(de)(de)距(ju)離上(shang)(shang)燒傷(shang)皮(pi)肉、致(zhi)(zhi)瞎眼睛等。戰(zhan)術(shu)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)武器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)"挖眼術(shu)"不但能造(zao)成飛(fei)(fei)機(ji)(ji)失(shi)(shi)(shi)控(kong)、機(ji)(ji)毀(hui)(hui)人亡,或(huo)使(shi)(shi)炮手喪失(shi)(shi)(shi)戰(zhan)斗能力,而且由于參戰(zhan)士兵不知(zhi)對(dui)方(fang)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)武器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)會在(zai)(zai)何時(shi)何地出(chu)現,常常受到沉重的(de)(de)(de)心理(li)壓力。因此,激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)武器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)又具有(you)常規武器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)所不具備的(de)(de)(de)威(wei)懾作用(yong)(yong)。1982年(nian)英(ying)阿馬(ma)島戰(zhan)爭中,英(ying)國(guo)在(zai)(zai)航空(kong)母艦(jian)(jian)和(he)(he)各類護(hu)衛艦(jian)(jian)上(shang)(shang)就安裝(zhuang)有(you)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)致(zhi)(zhi)盲(mang)武器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi),曾使(shi)(shi)阿根廷的(de)(de)(de)多架飛(fei)(fei)機(ji)(ji)失(shi)(shi)(shi)控(kong)、墜毀(hui)(hui)或(huo)誤入英(ying)軍的(de)(de)(de)射擊(ji)火(huo)網。
2.戰略激(ji)光武(wu)器
戰(zhan)略激(ji)光(guang)(guang)(guang)武(wu)器(qi)(qi)可攻(gong)擊(ji)(ji)數千(qian)公里之外的(de)(de)(de)(de)(de)洲(zhou)際導(dao)(dao)彈;可攻(gong)擊(ji)(ji)太空(kong)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)偵察(cha)衛(wei)(wei)(wei)星和通(tong)信(xin)衛(wei)(wei)(wei)星等。例(li)如(ru)(ru)(ru),1975年11月(yue),美國的(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)(liang)顆監(jian)視導(dao)(dao)彈發(fa)(fa)射(she)(she)(she)井的(de)(de)(de)(de)(de)偵察(cha)衛(wei)(wei)(wei)星在飛抵西伯利亞上(shang)(shang)空(kong)時(shi),被前蘇聯的(de)(de)(de)(de)(de)“反(fan)(fan)衛(wei)(wei)(wei)星”陸(lu)基激(ji)光(guang)(guang)(guang)武(wu)器(qi)(qi)擊(ji)(ji)中(zhong),并變成“瞎(xia)子(zi)(zi)(zi)”。因此,高(gao)基高(gao)能激(ji)光(guang)(guang)(guang)武(wu)器(qi)(qi)是(shi)奪取宇宙空(kong)間(jian)優勢的(de)(de)(de)(de)(de)理想武(wu)器(qi)(qi)之一,也是(shi)軍事大國不惜耗費(fei)巨(ju)資進行激(ji)烈(lie)爭奪的(de)(de)(de)(de)(de)根本原因。據外刊透露(lu),自(zi)(zi)70年代(dai)以(yi)來(lai),美俄兩(liang)(liang)國都(dou)分別以(yi)多種名(ming)義進行了數十次反(fan)(fan)衛(wei)(wei)(wei)星激(ji)光(guang)(guang)(guang)武(wu)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)驗。2013年,反(fan)(fan)戰(zhan)略導(dao)(dao)彈激(ji)光(guang)(guang)(guang)武(wu)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)研制種類(lei)有化學激(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)、準分子(zi)(zi)(zi)激(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)、自(zi)(zi)由(you)(you)電(dian)子(zi)(zi)(zi)激(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)和調射(she)(she)(she)線(xian)激(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)。例(li)如(ru)(ru)(ru):自(zi)(zi)由(you)(you)電(dian)子(zi)(zi)(zi)激(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)具有輸出功(gong)率(lv)大、光(guang)(guang)(guang)束(shu)質量好、轉換(huan)效(xiao)率(lv)高(gao)、可調范圍寬等優點。但(dan)是(shi),自(zi)(zi)由(you)(you)電(dian)子(zi)(zi)(zi)激(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)體(ti)積龐大,只適宜(yi)安裝在地(di)面上(shang)(shang),供陸(lu)基激(ji)光(guang)(guang)(guang)武(wu)器(qi)(qi)使(shi)(shi)用。作戰(zhan)時(shi),強激(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)首先(xian)射(she)(she)(she)到處于(yu)(yu)空(kong)間(jian)高(gao)軌道上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)斷反(fan)(fan)射(she)(she)(she)鏡(jing)(jing)。中(zhong)斷反(fan)(fan)射(she)(she)(she)鏡(jing)(jing)將激(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)反(fan)(fan)射(she)(she)(she)到處于(yu)(yu)低軌道的(de)(de)(de)(de)(de)作戰(zhan)反(fan)(fan)射(she)(she)(she)鏡(jing)(jing),作戰(zhan)反(fan)(fan)射(she)(she)(she)鏡(jing)(jing)再(zai)使(shi)(shi)激(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)瞄準目標(biao),實施(shi)攻(gong)擊(ji)(ji)。通(tong)過這樣的(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)(liang)次反(fan)(fan)射(she)(she)(she),設(she)置在地(di)面的(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)(zi)由(you)(you)電(dian)子(zi)(zi)(zi)激(ji)光(guang)(guang)(guang)武(wu)器(qi)(qi),就可攻(gong)擊(ji)(ji)從(cong)世界上(shang)(shang)任(ren)何地(di)方(fang)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)的(de)(de)(de)(de)(de)戰(zhan)略導(dao)(dao)彈。高(gao)基高(gao)能激(ji)光(guang)(guang)(guang)武(wu)器(qi)(qi)是(shi)高(gao)能激(ji)光(guang)(guang)(guang)武(wu)器(qi)(qi)與航天器(qi)(qi)相結(jie)合(he)的(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)物(wu)。當這種激(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)沿著空(kong)間(jian)軌道游(you)弋時(shi),一旦發(fa)(fa)現對方(fang)目標(biao),即可投入戰(zhan)斗。由(you)(you)于(yu)(yu)它(ta)部署(shu)在宇宙空(kong)間(jian),居(ju)高(gao)臨(lin)下,視野廣闊,更(geng)是(shi)如(ru)(ru)(ru)虎(hu)添翼。在實際戰(zhan)斗中(zhong),可用它(ta)對對方(fang)的(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)中(zhong)目標(biao)實施(shi)閃電(dian)般(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)攻(gong)擊(ji)(ji),以(yi)摧(cui)毀對方(fang)的(de)(de)(de)(de)(de)偵察(cha)衛(wei)(wei)(wei)星、預警衛(wei)(wei)(wei)星、通(tong)信(xin)衛(wei)(wei)(wei)星、氣象(xiang)衛(wei)(wei)(wei)星,甚至能將對方(fang)的(de)(de)(de)(de)(de)洲(zhou)際導(dao)(dao)彈摧(cui)毀在助推的(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)(shang)升階段。
3.激光動力推進(jin)器
既然太陽不足以(yi)推動(dong)恒星際(ji)太空飛船,于是(shi)有科學家提出(chu)了激光動(dong)力(li)推進器技術,利用一束強(qiang)大的激光讓物體飛行。
激(ji)光(guang)(guang)(guang)雷(lei)達(laser radar)是(shi)指用激(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)作(zuo)為(wei)輻射(she)源的(de)雷(lei)達。激(ji)光(guang)(guang)(guang)雷(lei)達是(shi)激(ji)光(guang)(guang)(guang)技術(shu)與雷(lei)達技術(shu)相結合的(de)產(chan)物。由發(fa)(fa)射(she)機、天線、接收機、跟(gen)蹤架及(ji)信(xin)息處(chu)理(li)等(deng)部分組成。發(fa)(fa)射(she)機是(shi)各(ge)種形(xing)式(shi)的(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi),如二氧化碳(tan)激(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)、摻釹釔(yi)鋁(lv)石榴石激(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)、半導體(ti)(ti)激(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)及(ji)波長可(ke)(ke)調諧的(de)固體(ti)(ti)激(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)等(deng);天線是(shi)光(guang)(guang)(guang)學(xue)望(wang)遠鏡(jing);接收機采用各(ge)種形(xing)式(shi)的(de)光(guang)(guang)(guang)電(dian)探(tan)(tan)(tan)測(ce)器(qi)(qi)(qi),如光(guang)(guang)(guang)電(dian)倍增管(guan)、半導體(ti)(ti)光(guang)(guang)(guang)電(dian)二極(ji)管(guan)、雪崩光(guang)(guang)(guang)電(dian)二極(ji)管(guan)、紅外(wai)(wai)和(he)可(ke)(ke)見光(guang)(guang)(guang)多元探(tan)(tan)(tan)測(ce)器(qi)(qi)(qi)件(jian)等(deng)。激(ji)光(guang)(guang)(guang)雷(lei)達采用脈(mo)沖或連續(xu)波2種工(gong)作(zuo)方式(shi),探(tan)(tan)(tan)測(ce)方法分直接探(tan)(tan)(tan)測(ce)與外(wai)(wai)差探(tan)(tan)(tan)測(ce)。
通信
激光(guang)通(tong)信(xin),是激光(guang)在(zai)大氣(qi)空間傳輸的(de)一種通(tong)信(xin)方(fang)式。激光(guang)大氣(qi)通(tong)信(xin)的(de)發送設(she)備主要(yao)由激光(guang)器(qi)(光(guang)源)、光(guang)調(diao)制(zhi)器(qi)、光(guang)學發射天線(透鏡)等組成;接收設(she)備主要(yao)由光(guang)學接收天線、光(guang)檢測器(qi)等組成。
信(xin)息(xi)發送(song)(song)時,先轉換(huan)成電(dian)信(xin)號,再由光(guang)(guang)調制器將其調制在激(ji)(ji)光(guang)(guang)器產生的激(ji)(ji)光(guang)(guang)束上,經光(guang)(guang)學天(tian)線發射(she)出去。信(xin)息(xi)接(jie)收時,光(guang)(guang)學接(jie)收天(tian)線將接(jie)收到(dao)的光(guang)(guang)信(xin)號聚焦后(hou),送(song)(song)至光(guang)(guang)檢測器恢復成電(dian)信(xin)號,再還原為(wei)信(xin)息(xi)。大(da)氣激(ji)(ji)光(guang)(guang)通信(xin)的容量大(da)、保密性好,不受電(dian)磁(ci)干擾。但(dan)激(ji)(ji)光(guang)(guang)在大(da)氣中(zhong)傳輸時受雨、霧、雪、霜等(deng)影(ying)響(xiang),衰(shuai)耗要增大(da),故一般用(yong)于(yu)邊(bian)防、海(hai)島、跨(kua)越(yue)江河等(deng)近(jin)距離通信(xin),以(yi)及大(da)氣層外的衛星間通信(xin)和深空(kong)通信(xin)。
早期的(de)(de)激光(guang)大(da)氣(qi)通(tong)信(xin)所用光(guang)源(yuan)多數為二氧化碳激光(guang)器、氦-氖激光(guang)器等。二氧化碳激光(guang)器輸(shu)出激光(guang)波(bo)長(chang)為10.6微米,此波(bo)長(chang)正好(hao)處在(zai)大(da)氣(qi)信(xin)道(dao)傳輸(shu)的(de)(de)低損耗窗口,是(shi)較(jiao)為理(li)想的(de)(de)通(tong)信(xin)光(guang)源(yuan)。從70年(nian)(nian)代末到80年(nian)(nian)代中期,由于(yu)在(zai)技術(shu)實現上難以解決好(hao)全天(tian)候、高(gao)機動性(xing)、高(gao)靈(ling)活性(xing)、穩定(ding)性(xing)等問(wen)題,激光(guang)大(da)氣(qi)通(tong)信(xin)的(de)(de)研(yan)究(jiu)陷入(ru)低潮。
1988年,巴西宣布研制成功一(yi)(yi)種便(bian)攜式半(ban)導體(ti)激(ji)光(guang)(guang)(guang)大氣(qi)(qi)通(tong)信(xin)(xin)系(xi)統。這種通(tong)過激(ji)光(guang)(guang)(guang)器聯通(tong)線路的軍用(yong)紅(hong)外(wai)通(tong)信(xin)(xin)裝置(zhi),其(qi)外(wai)形如同(tong)一(yi)(yi)架雙筒望遠鏡,在(zai)上(shang)面安(an)裝了(le)激(ji)光(guang)(guang)(guang)二極管和麥克風。使用(yong)時,一(yi)(yi)方將雙筒鏡對準另一(yi)(yi)方即可(ke)實現(xian)通(tong)信(xin)(xin),通(tong)信(xin)(xin)距(ju)(ju)(ju)離為1千米,如果將光(guang)(guang)(guang)學(xue)天線固定下(xia)來,通(tong)信(xin)(xin)距(ju)(ju)(ju)離可(ke)達15千米。1989年,美(mei)國(guo)成功地研制出(chu)一(yi)(yi)種短(duan)距(ju)(ju)(ju)離、隱蔽(bi)式的大氣(qi)(qi)激(ji)光(guang)(guang)(guang)通(tong)信(xin)(xin)系(xi)統。1990年,美(mei)國(guo)試驗了(le)適(shi)用(yong)于特種戰爭(zheng)(zheng)和低強(qiang)度戰爭(zheng)(zheng)需要(yao)的紫外(wai)光(guang)(guang)(guang)波通(tong)信(xin)(xin),這種通(tong)信(xin)(xin)系(xi)統完全(quan)符合戰術任(ren)務的要(yao)求,通(tong)信(xin)(xin)距(ju)(ju)(ju)離為2~5千米;如果對光(guang)(guang)(guang)束進行適(shi)當(dang)處理,通(tong)信(xin)(xin)距(ju)(ju)(ju)離可(ke)達5~10千米。
90年(nian)代初,俄羅斯(si)研(yan)(yan)制成(cheng)功了(le)(le)(le)大(da)(da)功率半導(dao)體(ti)激(ji)(ji)光(guang)(guang)器,并開始(shi)了(le)(le)(le)激(ji)(ji)光(guang)(guang)大(da)(da)氣通信(xin)系(xi)統(tong)技術的(de)實用化(hua)研(yan)(yan)究。不(bu)久便推出了(le)(le)(le)10千(qian)米以(yi)內的(de)半導(dao)體(ti)激(ji)(ji)光(guang)(guang)大(da)(da)氣通信(xin)系(xi)統(tong)并在莫(mo)斯(si)科、瓦洛涅什(shen)、圖拉等城市應用。在瓦涅什(shen)河兩岸相距(ju)4千(qian)米的(de)兩個電(dian)站之間(jian),架設起了(le)(le)(le)半導(dao)體(ti)激(ji)(ji)光(guang)(guang)大(da)(da)氣通信(xin)系(xi)統(tong),該系(xi)統(tong)可(ke)同(tong)時傳輸8路數字電(dian)話。在距(ju)離瓦洛涅什(shen)城約200千(qian)米以(yi)及在距(ju)莫(mo)斯(si)科不(bu)遠的(de)地方,也(ye)開通了(le)(le)(le)半導(dao)體(ti)激(ji)(ji)光(guang)(guang)大(da)(da)氣通信(xin)系(xi)統(tong)線路。
隨著半(ban)導體激光器的(de)不(bu)斷成(cheng)熟、光學天線制(zhi)作(zuo)技術(shu)的(de)不(bu)斷完善、信號壓縮編碼(ma)等技術(shu)的(de)合理使用,激光大氣通信正重新煥(huan)發出生機。
激光測速
激(ji)光(guang)測(ce)速是對被(bei)(bei)測(ce)物(wu)體進行兩次有特定(ding)時間間隔的(de)激(ji)光(guang)測(ce)距(ju),取得(de)在該一(yi)時段內被(bei)(bei)測(ce)物(wu)體的(de)移動(dong)距(ju)離(li),從(cong)而得(de)到該被(bei)(bei)測(ce)物(wu)體的(de)移動(dong)速度。因此(ci),激(ji)光(guang)測(ce)速具有以下幾個特點:
1、由于該激光(guang)光(guang)束基本(ben)為射線,估(gu)測速距離相對于雷達測速有效距離遠,可測1000M外;
2、測速(su)精(jing)度高,誤(wu)差(cha)<1公(gong)里;
3、鑒于(yu)激(ji)光測(ce)(ce)速的(de)原理,激(ji)光光束必須要(yao)瞄準垂直與(yu)激(ji)光光束的(de)平面(mian)反射點,又由于(yu)被測(ce)(ce)車輛距離太遠(yuan)、且處于(yu)移動狀態,或者車體平面(mian)不大(da),而導致激(ji)光測(ce)(ce)速成功(gong)率(lv)低、難度大(da),特別是執勤警(jing)員的(de)工作強(qiang)度很(hen)大(da)、很(hen)易(yi)疲勞;
4、鑒于激光(guang)測速(su)的原理(li),激光(guang)測速(su)器不(bu)可能(neng)具備(bei)在運動中使用,只能(neng)在靜(jing)止(zhi)狀態下應用;因此,激光(guang)測速(su)儀(yi)不(bu)能(neng)稱之為“流動電(dian)子警察(cha)”。在靜(jing)止(zhi)狀態下使用時,司機(ji)很(hen)容易(yi)發現有檢(jian)測,因此達不(bu)到預期目(mu)的;
5、價格昂(ang)貴(gui),2013年經過(guo)正規途徑進口的激光測(ce)速儀(不含取景和(he)控(kong)制(zhi)部分)價格至少在一(yi)萬美(mei)金左右。
工業
激(ji)光(guang)在工(gong)業上(shang),也應用極為(wei)廣(guang)泛(fan),因為(wei)激(ji)光(guang)在激(ji)光(guang)束聚焦在材(cai)料(liao)表面的時(shi)候能夠(gou)使材(cai)料(liao)熔化,使激(ji)光(guang)束與材(cai)料(liao)沿(yan)一定(ding)軌跡作(zuo)相對運(yun)動,從而形成一定(ding)形狀(zhuang)的切(qie)縫。七十(shi)年代后(hou),為(wei)了改(gai)善和(he)提高(gao)火焰(yan)切(qie)割(ge)的切(qie)口質(zhi)量(liang),又(you)推廣(guang)了氧乙烷精密(mi)火焰(yan)切(qie)割(ge)和(he)等離子切(qie)割(ge)。在工(gong)業生產(chan)中有(you)一定(ding)的適(shi)用范(fan)圍。
激光玻璃
激光(guang)玻璃是一種以玻璃為(wei)基質的固體激光(guang)材料(liao)。它廣泛應用(yong)于各類型固體激光(guang)光(guang)器(qi)中(zhong),并成為(wei)高(gao)功率(lv)和(he)高(gao)能量激光(guang)器(qi)的主要激光(guang)材料(liao)。
激(ji)光(guang)(guang)(guang)玻璃(li)由(you)基(ji)質玻璃(li)和激(ji)活(huo)(huo)離子兩部分組成。激(ji)光(guang)(guang)(guang)玻璃(li)各種物(wu)理化學(xue)(xue)性質主要由(you)基(ji)質玻璃(li)決定,而它的(de)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)性質則主要由(you)激(ji)活(huo)(huo)離子決定。但是基(ji)質玻璃(li)與激(ji)活(huo)(huo)離子彼(bi)此間互相作用,所(suo)以(yi)激(ji)活(huo)(huo)離子對激(ji)光(guang)(guang)(guang)玻璃(li)的(de)物(wu)理化學(xue)(xue)性質有一定的(de)影響,而基(ji)質玻璃(li)對它的(de)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)性質的(de)影響有時還是相當(dang)重要的(de)。
激光冷卻
激(ji)光(guang)(guang)冷卻(laser cooling)利(li)用激(ji)光(guang)(guang)和原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)互(hu)作用減速原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)運動以獲得超低(di)溫(wen)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)高(gao)新(xin)技術。這一(yi)重要技術早期的(de)(de)(de)主要目的(de)(de)(de)是為了(le)精確測(ce)量(liang)各種原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)參數,用于(yu)高(gao)分(fen)辨(bian)率(lv)激(ji)光(guang)(guang)光(guang)(guang)譜和超高(gao)精度(du)的(de)(de)(de)量(liang)子(zi)(zi)(zi)頻標(biao)(原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)鐘(zhong)),后來卻成(cheng)為實現原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)玻色(se)-愛(ai)因斯坦凝聚的(de)(de)(de)關鍵實驗方法。激(ji)光(guang)(guang)冷卻有許多(duo)應(ying)用,如:原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)光(guang)(guang)學、原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)刻蝕、原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)鐘(zhong)、光(guang)(guang)學晶格、光(guang)(guang)鑷子(zi)(zi)(zi)、玻色(se)-愛(ai)因斯坦凝聚、原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)激(ji)光(guang)(guang)、高(gao)分(fen)辨(bian)率(lv)光(guang)(guang)譜以及光(guang)(guang)和物(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)互(hu)作用的(de)(de)(de)基礎研究(jiu)等(deng)等(deng)。
激光光譜
光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(laser spectra)以激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)為(wei)(wei)(wei)(wei)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜技術。與普通光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源相比,激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源具有(you)單色性(xing)好(hao)、亮度(du)(du)高、方向性(xing)強和(he)(he)相干(gan)性(xing)強等特(te)點,是(shi)用來(lai)研究光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)與物(wu)質的(de)(de)(de)相互作用,從而辨認物(wu)質及(ji)(ji)(ji)其所(suo)在體系的(de)(de)(de)結構、組成(cheng)(cheng)、狀態及(ji)(ji)(ji)其變(bian)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)理想光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源。激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)出現使(shi)原有(you)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜技術在靈敏(min)度(du)(du)和(he)(he)分辨率方面得到很大的(de)(de)(de)改善(shan)。由(you)于(yu)已能獲得強度(du)(du)極高、脈沖寬度(du)(du)極窄的(de)(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang),對(dui)多光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)子(zi)過(guo)程、非(fei)線性(xing)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)學過(guo)程以及(ji)(ji)(ji)分子(zi)被激(ji)發后的(de)(de)(de)弛豫過(guo)程的(de)(de)(de)觀察(cha)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)(wei)可能,并分別發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)(wei)新的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜技術。激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜學已成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)(wei)與物(wu)理學、化(hua)(hua)學、生(sheng)物(wu)學及(ji)(ji)(ji)材(cai)料科(ke)學等密切相關的(de)(de)(de)研究領域。
激光傳感器
激(ji)(ji)(ji)光傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(laser transducer)利用(yong)激(ji)(ji)(ji)光技術(shu)進行(xing)測(ce)量(liang)(liang)的傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)。它由激(ji)(ji)(ji)光器(qi)(qi)、激(ji)(ji)(ji)光檢(jian)測(ce)器(qi)(qi)和測(ce)量(liang)(liang)電路組成(cheng)。激(ji)(ji)(ji)光傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)是新型測(ce)量(liang)(liang)儀表(biao),它的優點是能實(shi)現無接觸遠距(ju)離(li)測(ce)量(liang)(liang),速(su)度快(kuai),精(jing)度高(gao),量(liang)(liang)程大,抗光、電干擾能力強(qiang)等(deng)。激(ji)(ji)(ji)光是最準的尺。
激光測云儀
利用激光在大氣(qi)(qi)層(ceng)中(zhong)的(de)衰減來(lai)(lai)判斷云層(ceng)。具(ju)體(ti)的(de)是當激光在大氣(qi)(qi)層(ceng)中(zhong)傳越時,由于發射的(de)能(neng)量(liang)(liang)與接收的(de)能(neng)量(liang)(liang)之間(jian)有能(neng)量(liang)(liang)差(cha),利用能(neng)量(liang)(liang)的(de)衰減度(du)與云層(ceng)的(de)水(shui)分子(zi)的(de)含量(liang)(liang)多少來(lai)(lai)判斷云層(ceng)結構和(he)距離的(de)儀器。
核聚變
我國著(zhu)(zhu)名物(wu)理(li)學(xue)家王淦昌院士(shi)1964年就提出了(le)激(ji)(ji)光核聚(ju)變(bian)的(de)(de)初步理(li)論,從而使(shi)我國在(zai)這一領(ling)域的(de)(de)科研工作走在(zai)當(dang)時(shi)世界(jie)各國的(de)(de)前列。1974年,我國采(cai)用(yong)一路激(ji)(ji)光驅動聚(ju)氘(dao)乙烯靶發(fa)生(sheng)核反(fan)應(ying),并(bing)觀(guan)察到氘(dao)氘(dao)反(fan)應(ying)產生(sheng)的(de)(de)中(zhong)子。此(ci)外(wai),著(zhu)(zhu)名理(li)論物(wu)理(li)學(xue)家于敏院士(shi)在(zai)20世紀70年代中(zhong)期就提出了(le)激(ji)(ji)光通過入射口(kou)、打(da)進(jin)重金(jin)屬外(wai)殼包圍(wei)的(de)(de)空腔、以X光輻射驅動方式(shi)實(shi)現激(ji)(ji)光核聚(ju)變(bian)的(de)(de)概念。1986年,我國激(ji)(ji)光核聚(ju)變(bian)實(shi)驗裝置“神光”研制成功,聶榮(rong)臻(zhen)元帥還專門寫信祝(zhu)賀。