光與物(wu)質的(de)相互作(zuo)用,實質上是組成(cheng)物(wu)質的(de)微觀粒子吸收或(huo)輻射光子,同時改(gai)變自(zi)身運動狀(zhuang)況的(de)表現。
微(wei)觀粒子(zi)都具(ju)有特(te)定的(de)一(yi)套能(neng)(neng)級(ji)(ji)(通常這些(xie)能(neng)(neng)級(ji)(ji)是分立的(de))。任一(yi)時(shi)刻粒子(zi)只能(neng)(neng)處(chu)(chu)在與某(mou)一(yi)能(neng)(neng)級(ji)(ji)相(xiang)(xiang)對應的(de)狀態(tai)(或者簡單地表述為(wei)處(chu)(chu)在某(mou)一(yi)個(ge)能(neng)(neng)級(ji)(ji)上)。與光子(zi)相(xiang)(xiang)互作用(yong)時(shi),粒子(zi)從一(yi)個(ge)能(neng)(neng)級(ji)(ji)躍遷到另(ling)一(yi)個(ge)能(neng)(neng)級(ji)(ji),并相(xiang)(xiang)應地吸收或輻(fu)射(she)光子(zi)。光子(zi)的(de)能(neng)(neng)量值為(wei)此兩能(neng)(neng)級(ji)(ji)的(de)能(neng)(neng)量差(cha)△E,頻(pin)率為(wei)ν=△E/h(h為(wei)普朗克(ke)常量)。
1.受激吸(xi)收(簡(jian)稱吸(xi)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(shou)(shou)了能(neng)量時,躍遷到與此能(neng)量相對應(ying)的較(jiao)高能(neng)級。這種躍遷稱(cheng)為受激吸收(shou)(shou)。
2.自發輻射
粒(li)(li)子(zi)受到激(ji)發而進入(ru)的激(ji)發態(tai),不(bu)(bu)是粒(li)(li)子(zi)的穩(wen)定狀態(tai),如存在著可以(yi)接納(na)粒(li)(li)子(zi)的較低能級(ji),即使沒有(you)外界作用,粒(li)(li)子(zi)也有(you)一定的概率,自發地從高(gao)能級(ji)激(ji)發態(tai)(E2)向低能級(ji)基(ji)態(tai)(E1)躍(yue)遷(qian),同(tong)時(shi)輻射(she)出能量(liang)為(E2-E1)的光子(zi),光子(zi)頻率ν=(E2-E1)/h。這種(zhong)輻射(she)過程稱為自發輻射(she)。眾多原子(zi)以(yi)自發輻射(she)發出的光,不(bu)(bu)具(ju)有(you)相(xiang)位、偏振態(tai)、傳(chuan)播方向上的一致,是物理(li)上所說的非相(xiang)干光。
3.受激(ji)輻(fu)射、激(ji)光
1917年,愛(ai)因(yin)斯(si)坦從(cong)理論(lun)上指出:除自發輻(fu)(fu)射(she)外(wai),處于高能(neng)(neng)級E2上的粒子(zi)還可以另一方(fang)式躍遷(qian)到較低能(neng)(neng)級。他指出當頻(pin)率(lv)(lv)為ν=(E2-E1)/h的光(guang)(guang)子(zi)入射(she)時,也會引發粒子(zi)以一定(ding)的概率(lv)(lv),迅速地從(cong)能(neng)(neng)級E2躍遷(qian)到能(neng)(neng)級E1,同時輻(fu)(fu)射(she)一個(ge)與外(wai)來光(guang)(guang)子(zi)頻(pin)率(lv)(lv)、相位、偏(pian)振態(tai)以及傳播方(fang)向都相同的光(guang)(guang)子(zi),這個(ge)過程稱為受激(ji)輻(fu)(fu)射(she)。
可以設想,如果大量原(yuan)子(zi)處(chu)在高能級E2上,當(dang)有(you)一個(ge)頻(pin)率(lv)ν=(E2-E1)/h的(de)(de)光子(zi)入射(she)(she),從而(er)激勵E2上的(de)(de)原(yuan)子(zi)產生(sheng)受激輻(fu)射(she)(she),得到兩個(ge)特征完全相(xiang)同的(de)(de)光子(zi),這兩個(ge)光子(zi)再激勵E2能級上原(yuan)子(zi),又(you)使(shi)其(qi)產生(sheng)受激輻(fu)射(she)(she),可得到四個(ge)特征相(xiang)同的(de)(de)光子(zi),這意味著原(yuan)來的(de)(de)光信(xin)號被放大了。這種在受激輻(fu)射(she)(she)過程中(zhong)產生(sheng)并被放大的(de)(de)光就(jiu)是(shi)激光。
愛因(yin)斯(si)坦1917提出(chu)受(shou)(shou)激(ji)(ji)(ji)(ji)輻射,激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)器卻在(zai)1960年(nian)問世(shi),相(xiang)隔(ge)43年(nian),為什(shen)么?主要(yao)原因(yin)是,普通光(guang)源中粒(li)子(zi)(zi)(zi)產生受(shou)(shou)激(ji)(ji)(ji)(ji)輻射的概率極(ji)小。當頻(pin)率一定的光(guang)射入(ru)工作物(wu)質時,受(shou)(shou)激(ji)(ji)(ji)(ji)輻射和受(shou)(shou)激(ji)(ji)(ji)(ji)吸收兩過程同時存在(zai),受(shou)(shou)激(ji)(ji)(ji)(ji)輻射使光(guang)子(zi)(zi)(zi)數增加,受(shou)(shou)激(ji)(ji)(ji)(ji)吸收卻使光(guang)子(zi)(zi)(zi)數減小。物(wu)質處于熱平衡(heng)態時,粒(li)子(zi)(zi)(zi)在(zai)各能(neng)級上的分(fen)布(bu)(bu),遵(zun)循(xun)平衡(heng)態下(xia)粒(li)子(zi)(zi)(zi)的統計(ji)(ji)分(fen)布(bu)(bu)律(lv)。按統計(ji)(ji)分(fen)布(bu)(bu)規律(lv),處在(zai)較(jiao)低能(neng)級E1的粒(li)子(zi)(zi)(zi)數必(bi)大于處在(zai)較(jiao)高能(neng)級E2的粒(li)子(zi)(zi)(zi)數。這(zhe)樣光(guang)穿過工作物(wu)質時,光(guang)的能(neng)量只會(hui)減弱(ruo)不會(hui)加強。要(yao)想使受(shou)(shou)激(ji)(ji)(ji)(ji)輻射占優勢,必(bi)須使處在(zai)高能(neng)級E2的粒(li)子(zi)(zi)(zi)數大于處在(zai)低能(neng)級E1的粒(li)子(zi)(zi)(zi)數。這(zhe)種分(fen)布(bu)(bu)正好與平衡(heng)態時的粒(li)子(zi)(zi)(zi)分(fen)布(bu)(bu)相(xiang)反,稱為粒(li)子(zi)(zi)(zi)數反轉(zhuan)(zhuan)分(fen)布(bu)(bu),簡稱粒(li)子(zi)(zi)(zi)數反轉(zhuan)(zhuan)。如何從技術上實現粒(li)子(zi)(zi)(zi)數反轉(zhuan)(zhuan)是產生激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)的必(bi)要(yao)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(yi)理論是說(shuo)在(zai)組成物質(zhi)的(de)(de)原子(zi)(zi)中(zhong),有不同(tong)數量的(de)(de)粒(li)子(zi)(zi)(電子(zi)(zi))分布(bu)在(zai)不同(tong)的(de)(de)能級(ji)上(shang),在(zai)高能級(ji)上(shang)的(de)(de)粒(li)子(zi)(zi)受(shou)到(dao)某(mou)種光(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)的(de)(de)激發,會(hui)從(cong)高能級(ji)跳到(dao)(躍遷)到(dao)低能級(ji)上(shang),這時將會(hui)輻(fu)射出(chu)(chu)與激發它的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)相同(tong)性(xing)質(zhi)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang),而且在(zai)某(mou)種狀(zhuang)態(tai)下,能出(chu)(chu)現(xian)一(yi)個弱(ruo)光(guang)(guang)(guang)激發出(chu)(chu)一(yi)個強(qiang)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)現(xian)象。這就叫做“受(shou)激輻(fu)射的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)放大”,簡稱激光(guang)(guang)(guang)。
1951年(nian),美國(guo)物理學家(jia)查爾斯·哈德·湯(tang)斯設(she)想如(ru)果用(yong)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi),而(er)不用(yong)電(dian)子(zi)線路,就(jiu)可以得(de)到(dao)波(bo)長足夠小的(de)(de)(de)無線電(dian)波(bo)。分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)具(ju)(ju)有各(ge)種(zhong)不同(tong)的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動形式,有些分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動正好(hao)和微(wei)波(bo)波(bo)段范圍的(de)(de)(de)輻(fu)(fu)射(she)相(xiang)同(tong)。問題是如(ru)何將這(zhe)(zhe)些振(zhen)(zhen)動轉變為輻(fu)(fu)射(she)。就(jiu)氨(an)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)來(lai)(lai)說,在適當(dang)的(de)(de)(de)條件(jian)下,它(ta)每秒振(zhen)(zhen)動24,000,000,000次(ci)(24GHz),因此有可能(neng)發射(she)波(bo)長為1.25厘米的(de)(de)(de)微(wei)波(bo)。他設(she)想通過熱或電(dian)的(de)(de)(de)方法(fa),把能(neng)量(liang)泵入氨(an)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)中(zhong),使(shi)(shi)它(ta)們(men)處于“激(ji)(ji)發“狀態。然后,再設(she)想使(shi)(shi)這(zhe)(zhe)些受激(ji)(ji)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)處于具(ju)(ju)有和氨(an)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)的(de)(de)(de)固(gu)有頻率相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)微(wei)波(bo)束(shu)中(zhong)---這(zhe)(zhe)個(ge)微(wei)波(bo)束(shu)的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)可以是很(hen)微(wei)弱的(de)(de)(de)。一(yi)(yi)(yi)個(ge)單獨的(de)(de)(de)氨(an)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)就(jiu)會受到(dao)這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)(yi)微(wei)波(bo)束(shu)的(de)(de)(de)作用(yong),以同(tong)樣波(bo)長的(de)(de)(de)束(shu)波(bo)形式放出(chu)它(ta)的(de)(de)(de)能(neng)量(liang),這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)(yi)能(neng)量(liang)又繼(ji)而(er)作用(yong)于另一(yi)(yi)(yi)個(ge)氨(an)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi),使(shi)(shi)它(ta)也(ye)放出(chu)能(neng)量(liang)。這(zhe)(zhe)個(ge)很(hen)微(wei)弱的(de)(de)(de)入射(she)微(wei)波(bo)束(shu)相(xiang)當(dang)于起立腳點對(dui)一(yi)(yi)(yi)場雪崩(beng)的(de)(de)(de)促發作用(yong),最(zui)(zui)后就(jiu)會產生(sheng)一(yi)(yi)(yi)個(ge)很(hen)強的(de)(de)(de)微(wei)波(bo)束(shu)。最(zui)(zui)初用(yong)來(lai)(lai)激(ji)(ji)發分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)就(jiu)全部轉變為一(yi)(yi)(yi)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)輻(fu)(fu)射(she)。
1953年12月(yue),湯斯和(he)他的(de)(de)學生阿瑟(se)·肖洛終(zhong)于制成(cheng)了按上述(shu)原理工作(zuo)的(de)(de)的(de)(de)一個(ge)裝置(zhi),產生了所需(xu)要的(de)(de)微波束。這(zhe)個(ge)過(guo)程被稱(cheng)為(wei)“受激輻射的(de)(de)微波放(fang)大”。按其英文的(de)(de)首字(zi)(zi)母縮(suo)寫(xie)為(wei)M.A.S.E.R,并由之造出(chu)了單詞(ci)“maser”(脈澤)(這(zhe)樣的(de)(de)單詞(ci)稱(cheng)為(wei)首字(zi)(zi)母縮(suo)寫(xie)詞(ci),在技術(shu)語中越來(lai)越普遍(bian)使用)。
1958年,美國科學家肖洛(Schawlow)和湯斯(Townes)發(fa)現了一種神(shen)奇的(de)現象(xiang):當他(ta)們(men)將氖光(guang)燈泡所發(fa)射的(de)光(guang)照在一種稀土晶(jing)體上(shang)時(shi),晶(jing)體的(de)分子會(hui)發(fa)出(chu)鮮(xian)艷的(de)、始終會(hui)聚在一起(qi)的(de)強光(guang)。根據這一現象(xiang),他(ta)們(men)提出(chu)了"激(ji)光(guang)原理",即(ji)物(wu)質(zhi)在受到(dao)與(yu)其(qi)分子固(gu)有振蕩頻率相同的(de)能(neng)量激(ji)發(fa)時(shi),都會(hui)產(chan)生這種不發(fa)散的(de)強光(guang)--激(ji)光(guang)。他(ta)們(men)為此發(fa)表(biao)了重要(yao)論文,并獲(huo)得1964年的(de)諾貝爾物(wu)理學獎(jiang)。
1960年5月15日,美國加利福尼亞州休斯實驗室的(de)科(ke)學家梅曼(man)(man)宣布獲得了波長為(wei)0.6943微米的(de)激光(guang),這(zhe)是(shi)人類(lei)有(you)史以來獲得的(de)第一(yi)束激光(guang),梅曼(man)(man)因而也(ye)成為(wei)世(shi)界上第一(yi)個將激光(guang)引入實用(yong)領(ling)域的(de)科(ke)學家。
1960年7月7日,西奧(ao)多(duo)·梅曼宣布世界上第一(yi)(yi)臺(tai)激光器誕生(sheng),梅曼的(de)方案(an)是(shi),利用一(yi)(yi)個(ge)(ge)高強閃光燈管,來激發紅(hong)(hong)寶(bao)(bao)石(shi)(shi)。由(you)于紅(hong)(hong)寶(bao)(bao)石(shi)(shi)其(qi)實在物理上只是(shi)一(yi)(yi)種摻有(you)鉻(ge)原(yuan)子的(de)剛玉,所以當(dang)紅(hong)(hong)寶(bao)(bao)石(shi)(shi)受(shou)到刺(ci)激時,就會發出一(yi)(yi)種紅(hong)(hong)光。在一(yi)(yi)塊(kuai)表面鍍上反光鏡的(de)紅(hong)(hong)寶(bao)(bao)石(shi)(shi)的(de)表面鉆一(yi)(yi)個(ge)(ge)孔(kong),使紅(hong)(hong)光可以從(cong)這(zhe)個(ge)(ge)孔(kong)溢出,從(cong)而(er)產(chan)生(sheng)一(yi)(yi)條相當(dang)集(ji)中的(de)纖細紅(hong)(hong)色光柱,當(dang)它射向某(mou)一(yi)(yi)點時,可使其(qi)達到比太陽表面還(huan)高的(de)溫度(du)。
前蘇(su)聯科學家尼古拉·巴索夫于1960年(nian)發(fa)明了半(ban)導體激光器。半(ban)導體激光器的(de)結(jie)構通常由p層、n層和形(xing)成雙(shuang)異質結(jie)的(de)有源層構成。其(qi)特點是(shi):尺寸小、耦合效率(lv)高、響應(ying)速度快(kuai)、波(bo)長和尺寸與(yu)光纖(xian)尺寸適配、可直接調(diao)制、相干(gan)性(xing)好。
1964年(nian)10月,中國科學(xue)院長春光(guang)機(ji)所(suo)主辦的《光(guang)受激發(fa)射情(qing)報》(其(qi)前身(shen)為(wei)(wei)(wei)《光(guang)量(liang)子放(fang)大專刊》)雜志(zhi)(zhi)編輯部致信錢(qian)學(xue)森(sen)(sen),請他(ta)為(wei)(wei)(wei)LASER取(qu)一個中文名(ming)字(zi),錢(qian)學(xue)森(sen)(sen)建議中文名(ming)為(wei)(wei)(wei)“激光(guang)”。同年(nian)12月,上海召開第(di)三屆光(guang)量(liang)子放(fang)大器(qi)學(xue)術(shu)會議,由嚴濟慈主持,討論后正(zheng)式采納錢(qian)學(xue)森(sen)(sen)的建議,將“通過輻(fu)射受激發(fa)射的光(guang)放(fang)大”的英文縮寫LASER正(zheng)式翻譯為(wei)(wei)(wei)“激光(guang)”。隨后,《光(guang)受激發(fa)射情(qing)報》雜志(zhi)(zhi)也改名(ming)為(wei)(wei)(wei)《激光(guang)情(qing)報》。
1917年:愛因斯坦提出“受(shou)激發射”理論,一(yi)個光(guang)(guang)子(zi)(zi)使(shi)得受(shou)激原子(zi)(zi)發出一(yi)個相同的光(guang)(guang)子(zi)(zi)。
1953年:美國物理學家Charles Townes用(yong)微波實現了激(ji)光器的前(qian)身:微波受激(ji)發射放大(da)(英文首字母縮寫maser)。
1957年:Townes的博士生Gordon Gould創造了(le)(le)“laser”這個單詞,從(cong)理論上指(zhi)出可以用光激發原子,產生一束(shu)相(xiang)干(gan)光束(shu),之后人們為其(qi)申請了(le)(le)專利,相(xiang)關法律(lv)糾紛維持(chi)了(le)(le)近30年。
1960年:美國(guo)加(jia)州Hughes實(shi)驗室的Theodore Maiman實(shi)現(xian)了第一束激光。
1961年:激光首(shou)次在(zai)外科手術(shu)中用(yong)于殺(sha)滅(mie)視網膜腫瘤。
1962年:發明(ming)半(ban)導體二極管激光器,這是(shi)今天小型商用激光器的(de)支柱。
1969年:激光(guang)(guang)用于(yu)遙感勘測(ce),激光(guang)(guang)被射(she)向阿波(bo)羅11號放在(zai)(zai)月球表面的反射(she)器(qi),測(ce)得的地月距(ju)離誤差在(zai)(zai)幾米(mi)范(fan)圍內。
1971年:激光(guang)(guang)進入(ru)藝術世界(jie),用于舞臺光(guang)(guang)影效果,以及激光(guang)(guang)全(quan)息攝(she)像。英國籍匈牙利裔(yi)物理學家Dennis Gabor憑(ping)借對(dui)全(quan)息攝(she)像的(de)研究獲(huo)得諾(nuo)貝爾(er)獎。
1974年:第(di)一個超市條形(xing)碼掃(sao)描器出現。
1975年:IBM投放第一(yi)臺商用激光(guang)打印機。
1978年(nian):飛利浦制(zhi)造(zao)出第一臺激光盤(LD)播放機,不過價格很高。
1982年:第一臺緊湊碟(die)片(CD)播放機(ji)出(chu)現,第一部CD盤是美國歌手Billy Joel在1978年的專輯52nd Street。
1983年:里(li)根總統發(fa)表了(le)“星球(qiu)大戰”的(de)演講,描繪了(le)基于(yu)太空的(de)激(ji)光(guang)武器。
1988年(nian):北美和歐洲間(jian)架設(she)了第一根(gen)光纖(xian),用光脈沖來傳(chuan)輸數(shu)據。
1990年:激光用(yong)于(yu)制(zhi)造業,包(bao)括集成電路和汽車制(zhi)造。
1991年:第一次(ci)用(yong)激(ji)光(guang)治療(liao)近視,海灣戰爭中第一次(ci)用(yong)激(ji)光(guang)制導導彈。
1996年:東芝推出數(shu)字多(duo)用(yong)途光盤(DVD)播放器。
2008年:法國神經外科學家使用廣導纖維激(ji)光和微(wei)創手術(shu)技術(shu)治療(liao)了腦瘤。
2010年(nian):美國(guo)國(guo)家(jia)核安(an)全管理(li)局(NNSA)表(biao)示,通過使用192束激光來束縛核聚(ju)(ju)變的(de)反應原料、氫(qing)的(de)同位素氘(dao)(質量數2)和(he)氚(質量數3),解決了核聚(ju)(ju)變的(de)一個關鍵困難。
2011年3月,研究人員(yuan)研制的一(yi)種牽引波(bo)激(ji)光器能(neng)夠移動物體,未(wei)來(lai)有望能(neng)移動太空飛(fei)船。
2013年1月,科(ke)學(xue)家(jia)已經成功研制出可用于醫學(xue)檢測的牽引光束。
2014年6月5日美國航天局(ju)利用(yong)激(ji)光束把(ba)一段(duan)時長37秒(miao)(miao)、名為“你好(hao),世(shi)界!”的高清視頻,只用(yong)了(le)3.5秒(miao)(miao)就成功傳回,相(xiang)當于傳輸速(su)率達到每秒(miao)(miao)50兆,而傳統技術(shu)下載需要至少10分鐘。
定向發光
普通光(guang)(guang)(guang)源是向四面八方(fang)(fang)發(fa)光(guang)(guang)(guang)。要讓發(fa)射(she)(she)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)朝(chao)一(yi)個方(fang)(fang)向傳播(bo),需要給光(guang)(guang)(guang)源裝(zhuang)上一(yi)定的(de)(de)(de)聚光(guang)(guang)(guang)裝(zhuang)置,如汽(qi)車的(de)(de)(de)車前燈和探(tan)照燈都是安裝(zhuang)有聚光(guang)(guang)(guang)作(zuo)(zuo)用的(de)(de)(de)反(fan)光(guang)(guang)(guang)鏡,使輻射(she)(she)光(guang)(guang)(guang)匯集起來向一(yi)個方(fang)(fang)向射(she)(she)出(chu)。激光(guang)(guang)(guang)器發(fa)射(she)(she)的(de)(de)(de)激光(guang)(guang)(guang),天生(sheng)就是朝(chao)一(yi)個方(fang)(fang)向射(she)(she)出(chu),光(guang)(guang)(guang)束的(de)(de)(de)發(fa)散度極小,大約(yue)只有0.001弧(hu)度,接近平(ping)行(xing)。1962年(nian),人類(lei)第一(yi)次使用激光(guang)(guang)(guang)照射(she)(she)月球(qiu),地球(qiu)離月球(qiu)的(de)(de)(de)距離約(yue)38萬公(gong)里(li),但(dan)激光(guang)(guang)(guang)在月球(qiu)表面的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)斑不到(dao)兩(liang)公(gong)里(li)。若以聚光(guang)(guang)(guang)效果很好,看似平(ping)行(xing)的(de)(de)(de)探(tan)照燈光(guang)(guang)(guang)柱射(she)(she)向月球(qiu),按照其光(guang)(guang)(guang)斑直徑將覆蓋整個月球(qiu)。天文學(xue)家相(xiang)信,外星人或許(xu)正使用閃爍(shuo)的(de)(de)(de)激光(guang)(guang)(guang)作(zuo)(zuo)為(wei)一(yi)種宇(yu)宙燈塔來嘗試與地球(qiu)進行(xing)聯(lian)系。
亮度極高
在激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)明前,人(ren)工光(guang)(guang)(guang)(guang)源中(zhong)高(gao)壓脈沖氙燈的(de)(de)亮(liang)(liang)(liang)度(du)(du)最(zui)高(gao),與(yu)太陽的(de)(de)亮(liang)(liang)(liang)度(du)(du)不相上下,而紅寶石(shi)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器的(de)(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)亮(liang)(liang)(liang)度(du)(du),能超(chao)過氙燈的(de)(de)幾百億(yi)倍。因(yin)為(wei)(wei)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)亮(liang)(liang)(liang)度(du)(du)極高(gao),所以能夠(gou)照亮(liang)(liang)(liang)遠距離的(de)(de)物體(ti)。紅寶石(shi)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器發(fa)射(she)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)在月球上產生(sheng)(sheng)的(de)(de)照度(du)(du)約為(wei)(wei)0.02勒(le)克(ke)斯(光(guang)(guang)(guang)(guang)照度(du)(du)的(de)(de)單(dan)位(wei)),顏(yan)色鮮(xian)紅,激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)斑(ban)肉眼可(ke)見。若用功率最(zui)強的(de)(de)探照燈照射(she)月球,產生(sheng)(sheng)的(de)(de)照度(du)(du)只有約一(yi)(yi)萬億(yi)分之一(yi)(yi)勒(le)克(ke)斯,人(ren)眼根本無法察覺。激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)亮(liang)(liang)(liang)度(du)(du)極高(gao)的(de)(de)主要原因(yin)是定向發(fa)光(guang)(guang)(guang)(guang)。大量(liang)光(guang)(guang)(guang)(guang)子集(ji)中(zhong)在一(yi)(yi)個極小的(de)(de)空間范圍內射(she)出,能量(liang)密度(du)(du)自然極高(gao)。
激光的亮度(du)與陽光之間的比值是(shi)百萬級的,而且它是(shi)人(ren)類創(chuang)造的。
激光的顏色
激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)的(de)(de)(de)顏色取(qu)決(jue)于(yu)(yu)(yu)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)的(de)(de)(de)波長(chang),而波長(chang)取(qu)決(jue)于(yu)(yu)(yu)發(fa)出激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)的(de)(de)(de)活性物質,即被刺(ci)激(ji)(ji)(ji)(ji)后能(neng)產(chan)生(sheng)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)的(de)(de)(de)那種(zhong)材(cai)料。刺(ci)激(ji)(ji)(ji)(ji)紅(hong)寶石就能(neng)產(chan)生(sheng)深(shen)玫瑰色的(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)束,它(ta)應(ying)用(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)醫學領域(yu),比如用(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)皮膚病的(de)(de)(de)治療和外科(ke)手(shou)術。公認最貴重的(de)(de)(de)氣體之一的(de)(de)(de)氬氣能(neng)夠產(chan)生(sheng)藍綠色的(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)束,它(ta)有諸多(duo)用(yong)(yong)途,如激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)印刷術,在顯微眼(yan)科(ke)手(shou)術中也(ye)是不(bu)可缺少的(de)(de)(de)。半導(dao)體產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)能(neng)發(fa)出紅(hong)外光(guang),因此(ci)我(wo)們的(de)(de)(de)眼(yan)睛看(kan)不(bu)見,但它(ta)的(de)(de)(de)能(neng)量恰好(hao)能(neng)"解讀(du)"激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)唱(chang)片,并能(neng)用(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)光(guang)纖通訊(xun)。但有的(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)器可調節輸出激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)的(de)(de)(de)波長(chang)。
激光分離技術
激(ji)(ji)光(guang)(guang)分離(li)(li)技術(shu)主(zhu)要(yao)(yao)指激(ji)(ji)光(guang)(guang)切(qie)(qie)(qie)割(ge)技術(shu)和(he)激(ji)(ji)光(guang)(guang)打(da)(da)孔(kong)技術(shu)。激(ji)(ji)光(guang)(guang)分離(li)(li)技術(shu)是(shi)將能量(liang)聚焦到微(wei)小的(de)(de)空間(jian),可(ke)獲(huo)得105~1015W/cm2極高的(de)(de)輻照(zhao)功率(lv)密(mi)度(du),利(li)用(yong)這一(yi)高密(mi)度(du)的(de)(de)能量(liang)進(jin)行(xing)非接(jie)觸、高速度(du)、高精度(du)的(de)(de)加工方法。在(zai)(zai)(zai)如此高的(de)(de)光(guang)(guang)功率(lv)密(mi)度(du)照(zhao)射下,幾(ji)乎(hu)可(ke)以(yi)對任何(he)材料(liao)實現激(ji)(ji)光(guang)(guang)切(qie)(qie)(qie)割(ge)和(he)打(da)(da)孔(kong)。激(ji)(ji)光(guang)(guang)切(qie)(qie)(qie)割(ge)技術(shu)是(shi)一(yi)種(zhong)擺脫傳統的(de)(de)機械切(qie)(qie)(qie)割(ge)、熱處(chu)理(li)切(qie)(qie)(qie)割(ge)之類的(de)(de)全新切(qie)(qie)(qie)割(ge)法,具(ju)有更高的(de)(de)切(qie)(qie)(qie)割(ge)精度(du)、更低的(de)(de)粗糙(cao)度(du)、更靈活的(de)(de)切(qie)(qie)(qie)割(ge)方法和(he)更高的(de)(de)生產效率(lv)等特點(dian)。激(ji)(ji)光(guang)(guang)打(da)(da)孔(kong)方法作為(wei)在(zai)(zai)(zai)固體(ti)材料(liao)上(shang)加工孔(kong)方法之一(yi),已成為(wei)一(yi)項擁有特定應(ying)用(yong)的(de)(de)加工技術(shu),主(zhu)要(yao)(yao)運(yun)用(yong)在(zai)(zai)(zai)航(hang)空、航(hang)天與微(wei)電子行(xing)業中。
顏色極純
光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)顏(yan)(yan)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)由(you)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)波(bo)長(chang)(chang)(chang)(或頻率)決定(ding)(ding)。一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)波(bo)長(chang)(chang)(chang)對應一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)顏(yan)(yan)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)。太陽(yang)(yang)輻射出的(de)(de)(de)可(ke)見(jian)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)段的(de)(de)(de)波(bo)長(chang)(chang)(chang)分布(bu)(bu)范圍(wei)約在0.76微米(mi)至(zhi)0.4微米(mi)之(zhi)間,對應的(de)(de)(de)顏(yan)(yan)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)從(cong)紅(hong)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)到紫色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)共7種顏(yan)(yan)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se),所(suo)以(yi)太陽(yang)(yang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)談不上(shang)單(dan)(dan)(dan)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)性。發射單(dan)(dan)(dan)種顏(yan)(yan)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源稱為單(dan)(dan)(dan)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源,它發射的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)波(bo)波(bo)長(chang)(chang)(chang)單(dan)(dan)(dan)一(yi)。比如氪燈、氦燈、氖(nai)燈、氫燈等都是單(dan)(dan)(dan)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源,只(zhi)發射某(mou)一(yi)種顏(yan)(yan)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)。單(dan)(dan)(dan)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)波(bo)波(bo)長(chang)(chang)(chang)雖然(ran)單(dan)(dan)(dan)一(yi),但(dan)仍(reng)有(you)一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)分布(bu)(bu)范圍(wei)。如氖(nai)燈只(zhi)發射紅(hong)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang),單(dan)(dan)(dan)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)性很(hen)好,被(bei)譽為單(dan)(dan)(dan)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)性之(zhi)冠,波(bo)長(chang)(chang)(chang)分布(bu)(bu)的(de)(de)(de)范圍(wei)仍(reng)有(you)0.00001納米(mi),因(yin)此氖(nai)燈發出的(de)(de)(de)紅(hong)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang),若(ruo)仔細(xi)辨(bian)認仍(reng)包含有(you)幾十種紅(hong)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)。由(you)此可(ke)見(jian),光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)輻射的(de)(de)(de)波(bo)長(chang)(chang)(chang)分布(bu)(bu)區間越窄,單(dan)(dan)(dan)色(se)(se)(se)(se)(se)(se)(se)性越好。
激(ji)光(guang)(guang)器輸(shu)(shu)出(chu)的光(guang)(guang),波長(chang)分布(bu)范(fan)圍非常窄(zhai),因此顏色(se)極純。以(yi)(yi)輸(shu)(shu)出(chu)紅(hong)光(guang)(guang)的氦(hai)氖激(ji)光(guang)(guang)器為例,其(qi)光(guang)(guang)的波長(chang)分布(bu)范(fan)圍可以(yi)(yi)窄(zhai)到(dao)2×10^-9納米級別,是氪燈發射的紅(hong)光(guang)(guang)波長(chang)分布(bu)范(fan)圍的萬分之二。由此可見,激(ji)光(guang)(guang)器的單色(se)性遠(yuan)遠(yuan)超過任(ren)何(he)一種單色(se)光(guang)(guang)源。
能量極大
光子的能量是用(yong)E=hv來計算的,其中h為普朗克常(chang)量,v為頻率。由此可知,頻率越(yue)高(gao),能量越(yue)高(gao)。激光頻率范圍3.846×10^(14)Hz到7.895×10^(14)Hz。
電磁波譜可大致分(fen)為:
(1)無線電(dian)(dian)(dian)波(bo)(bo)——波(bo)(bo)長從幾千米到0.3米左右(you),一(yi)般的電(dian)(dian)(dian)視和無線電(dian)(dian)(dian)廣播(bo)的波(bo)(bo)段就是用這種(zhong)波(bo)(bo);
(2)微波——波長從0.3米(mi)到10^-3米(mi),這些波多用在(zai)雷達或其它通訊系統;
(3)紅外(wai)線(xian)——波長從(cong)10^-3米(mi)到7.8×10^-7米(mi);
(4)可見光——這是人們所能感光的(de)極(ji)狹窄(zhai)的(de)一個波(bo)(bo)段。波(bo)(bo)長從780—380nm。光是原(yuan)子或(huo)分(fen)子內的(de)電(dian)子運動狀態(tai)改變時所發(fa)出(chu)的(de)電(dian)磁(ci)波(bo)(bo)。由于(yu)它是我們能夠直(zhi)接(jie)感受而(er)察覺的(de)電(dian)磁(ci)波(bo)(bo)極(ji)少的(de)那一部分(fen);
(5)紫外線——波(bo)長從(cong)3×10^-7米到6×10^-10米。這(zhe)些波(bo)產生的原(yuan)因和光波(bo)類似,常(chang)常(chang)在(zai)放電時發出。由于它的能(neng)量(liang)和一般(ban)化(hua)學(xue)反應所牽涉(she)的能(neng)量(liang)大小相(xiang)當,因此(ci)紫外光的化(hua)學(xue)效應最強;
(6)倫琴(qin)射線(xian)(X射線(xian))——這部(bu)分電磁波譜,波長(chang)從2×10^-9米到6×10^-12米。倫琴(qin)射線(xian)(X射線(xian))是電原子的(de)內層(ceng)電子由(you)一(yi)個能(neng)態跳(tiao)至另一(yi)個能(neng)態時或電子在(zai)原子核電場內減速時所發出(chu)的(de);
(7)伽馬(ma)射(she)線(xian)——是波長從(cong)10^-10~10^-14米的(de)(de)(de)電磁波。這種不可見(jian)的(de)(de)(de)電磁波是從(cong)原(yuan)子(zi)核(he)(he)內發出來的(de)(de)(de),放射(she)性物質或(huo)原(yuan)子(zi)核(he)(he)反應中常有這種輻(fu)射(she)伴隨著發出。γ射(she)線(xian)的(de)(de)(de)穿透力(li)很(hen)強,對生物的(de)(de)(de)破壞力(li)很(hen)大。由此看來,激光能量(liang)(liang)并不算很(hen)大,但是它的(de)(de)(de)能量(liang)(liang)密度很(hen)大(因為(wei)它的(de)(de)(de)作用范圍(wei)很(hen)小,一般只有一個點),短時(shi)間里聚集起(qi)大量(liang)(liang)的(de)(de)(de)能量(liang)(liang),用做(zuo)武器也就可以理(li)解了。
其他特性
激(ji)光(guang)(guang)(guang)有(you)很多特(te)(te)性:首先,激(ji)光(guang)(guang)(guang)是(shi)(shi)單色的(de)(de)(de)(de),或者(zhe)說是(shi)(shi)單頻的(de)(de)(de)(de)。有(you)一(yi)些激(ji)光(guang)(guang)(guang)器可以同(tong)時產生(sheng)不同(tong)頻率的(de)(de)(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang),但是(shi)(shi)這些激(ji)光(guang)(guang)(guang)是(shi)(shi)互(hu)相隔離的(de)(de)(de)(de),使用時也是(shi)(shi)分(fen)開的(de)(de)(de)(de)。其次,激(ji)光(guang)(guang)(guang)是(shi)(shi)相干光(guang)(guang)(guang)。相干光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是(shi)(shi)其所有(you)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)波都是(shi)(shi)同(tong)步的(de)(de)(de)(de),整束(shu)光(guang)(guang)(guang)就好像一(yi)個“波列”。再(zai)次,激(ji)光(guang)(guang)(guang)是(shi)(shi)高(gao)度集(ji)中的(de)(de)(de)(de),也就是(shi)(shi)說它要走(zou)很長的(de)(de)(de)(de)一(yi)段距離才(cai)會出現(xian)分(fen)散或者(zhe)收斂的(de)(de)(de)(de)現(xian)象。
激光對(dui)組織的生物效(xiao)應
1、熱效應
2、光化學效應
3、壓強作用、電磁場(chang)效(xiao)應和(he)生物刺(ci)激(ji)效(xiao)應。
壓強作用和電磁場效(xiao)應(ying)(ying)主要(yao)由(you)中(zhong)等功率以上的激(ji)光(guang)(guang)所產生(sheng),光(guang)(guang)化(hua)學效(xiao)應(ying)(ying)在(zai)低功率激(ji)光(guang)(guang)照射時特別重要(yao),熱效(xiao)應(ying)(ying)存在(zai)于所有的激(ji)光(guang)(guang)照射,而生(sheng)物刺激(ji)作用只發生(sheng)在(zai)弱(ruo)激(ji)光(guang)(guang)照射時。
激(ji)光(guang)波長與眼(yan)睛傷(shang)(shang)(shang)害(hai):在激(ji)光(guang)的(de)傷(shang)(shang)(shang)害(hai)中(zhong),以機(ji)體中(zhong)眼(yan)睛的(de)傷(shang)(shang)(shang)害(hai)最為嚴重(zhong)。波長在可見光(guang)和近(jin)(jin)紅外(wai)光(guang)的(de)激(ji)光(guang),眼(yan)屈光(guang)介(jie)質的(de)吸收率較低,透(tou)射率高,而(er)屈光(guang)介(jie)質的(de)聚(ju)焦能力(li)(即聚(ju)光(guang)力(li))強(qiang)。強(qiang)度高的(de)可見或近(jin)(jin)紅外(wai)光(guang)進(jin)入眼(yan)睛時(shi)可以透(tou)過人眼(yan)屈光(guang)介(jie)質,聚(ju)積光(guang)于(yu)視網膜(mo)上(shang)。此時(shi)視網膜(mo)上(shang)的(de)激(ji)光(guang)能量密度及功率密度提高到幾千甚(shen)至幾萬(wan)倍,大量的(de)光(guang)能在瞬間聚(ju)中(zhong)于(yu)視網膜(mo)上(shang),致(zhi)視網膜(mo)的(de)感光(guang)細胞層溫度迅速升高,以至使感光(guang)細胞凝固(gu)變性壞死而(er)失(shi)去感光(guang)的(de)作用(yong)。激(ji)光(guang)聚(ju)于(yu)感光(guang)細胞時(shi)產(chan)生過熱而(er)引起(qi)的(de)蛋白質凝固(gu)變性是不可逆的(de)損傷(shang)(shang)(shang)。一旦損傷(shang)(shang)(shang)以后(hou)就會造成(cheng)眼(yan)睛的(de)永(yong)久失(shi)明(ming)。
激光的波長不同對眼球作(zuo)用(yong)的程度不同,其后果也不同。遠(yuan)紅外激光對眼睛(jing)的損害(hai)主要以角(jiao)膜為主,這(zhe)是因為這(zhe)類波長的激光幾乎全部被角(jiao)膜吸收(shou),所以角(jiao)膜損傷最重,主要引起角(jiao)膜炎(yan)和(he)結(jie)膜炎(yan),患者感到眼睛(jing)痛(tong),異(yi)物樣刺激、怕光、流眼淚、眼球充血,視力下降等。發生遠(yuan)紅外光損傷時應遮住(zhu)保護傷眼,防止感染發生,對癥處理。
紫(zi)外激(ji)光對眼的損傷主要(yao)是角膜和晶(jing)狀體,此波段的紫(zi)外激(ji)光幾(ji)乎全部(bu)被(bei)眼的晶(jing)狀體吸收(shou),而中遠以角膜吸收(shou)為主,因而可致(zhi)晶(jing)狀體及角膜混濁。
激(ji)光器通常都會標(biao)示有(you)著安(an)全等級(ji)編號的激(ji)光警示標(biao)簽:
第1級(ji)(Class I/1):通常是因(yin)為(wei)光束(shu)被完全的封閉在內,例如在CD或DVD播放器內。
第2級(Class II/2):在正常使用狀況下是安全的(de),這類設備(bei)通常功率低于1mW,例如(ru)激光指示器。
第3a/R級(Class IIIa/3R):功(gong)率通常會達到5mW,注視這(zhe)種光束幾秒鐘(zhong)會對視網膜造成立即的傷害。
第3b/B級(ji)(Class IIIb/3B):在(zai)暴露下會對(dui)眼(yan)睛(jing)造成立即(ji)的損傷。
第4級(Class IV/4):激(ji)光(guang)會(hui)燒灼皮(pi)(pi)膚,即(ji)使散射的激(ji)光(guang)光(guang)(200W以上)也會(hui)對眼睛和皮(pi)(pi)膚造成傷害。利用激(ji)光(guang)的熱能,可以制造新型的烹飪工具。
以(yi)上情況是指在激光直射眼(yan)睛(jing)的(de)(de)情況下所(suo)發(fa)生的(de)(de)。如果間接觀察激光,任何200W以(yi)下的(de)(de)激光的(de)(de)丁達(da)爾效(xiao)應都(dou)不會對(dui)眼(yan)睛(jing)造成(cheng)影響。
激光功(gong)率已不足以描述(shu)切(qie)割能力的大(da)小,亮(liang)度(du)(Brightness)才是(shi)。亮(liang)度(du)的定義是(shi)“單(dan)位(wei)面積單(dan)位(wei)立體角的激光功(gong)率”。
對(dui)比CO2激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器、碟片(pian)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器和光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器,可以(yi)得出這樣的(de)(de)(de)結論:直到5千(qian)瓦(wa),以(yi)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)亮度(du)最大,切割(ge)金屬板(ban)最快最厚(hou)的(de)(de)(de)當屬光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)。但實際上切割(ge)厚(hou)板(ban)尚不(bu)如CO2激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang),盡管碳鋼對(dui)近紅外(wai)(wai)的(de)(de)(de)1.07摻鐿光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)吸收率數(shu)倍于中紅外(wai)(wai)10.6的(de)(de)(de)CO2激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang),但10倍于光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)波長的(de)(de)(de)CO2激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)之切縫比光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)的(de)(de)(de)寬(kuan)得多(一般2mm),氧(yang)氣易(yi)于吹入。這就(jiu)是CO2激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)46年(nian)來一直獨占(zhan)固體激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)之鰲頭的(de)(de)(de)緣由。第一,國(guo)產(chan)(chan)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)切割(ge)機(ji)的(de)(de)(de)量產(chan)(chan)與自主開發力度(du)的(de)(de)(de)加大,外(wai)(wai)國(guo)一線公司在華本土化(hua)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan),縮小了(le)二者的(de)(de)(de)產(chan)(chan)品差距與價格(ge)差距。用戶對(dui)國(guo)產(chan)(chan)機(ji)的(de)(de)(de)認同度(du)不(bu)斷提高,其在2010年(nian)國(guo)內市場(chang)的(de)(de)(de)占(zhan)比高達(da)80%。
第二,2010年我國(guo)千瓦以(yi)上(shang)大(da)功率(lv)CO2激光(guang)切割機銷量達1000臺,占全球市(shi)場(chang)的20%-25%。上(shang)海團結普瑞瑪、大(da)族(zu)激光(guang)、武漢法利(li)萊、奔騰(teng)楚天等一(yi)線廠商都有大(da)幅的增長。最多一(yi)家竟占了國(guo)內(nei)市(shi)場(chang)的30%。
市場(chang)興旺得力于(yu)擴大內需,但主要(yao)是這種加工手段的(de)魅(mei)力,特別在(zai)鐵路鋼(gang)鐵、工程機(ji)械、汽車造(zao)船、航(hang)空航(hang)天和軍工等高端市場(chang)的(de)旺盛需求。
2014年(nian)市場(chang)難(nan)料(liao),但可深信一點,2013年(nian)大起,2014年(nian)絕不會大落,作為制造大國的中國,保有量不會低于10000臺(tai)。須知2000年(nian)前(qian)的10年(nian)我國的總量才280臺(tai)。
第三,我(wo)國(guo)大功(gong)率激(ji)(ji)光(guang)切(qie)割(ge)裝備的(de)(de)產業(ye)鏈遠未形(xing)成,尚無(wu)自主知識產權(quan)的(de)(de)新(xin)型大功(gong)率激(ji)(ji)光(guang)器,無(wu)論激(ji)(ji)光(guang)器還是(shi)切(qie)割(ge)機的(de)(de)關鍵元部件都得依賴進(jin)口(kou)。價昂的(de)(de)電(dian)容切(qie)割(ge)頭及作為耗(hao)材(cai)的(de)(de)光(guang)學鏡(jing)片(pian)等的(de)(de)研發生(sheng)產,迄今都無(wu)人問(wen)津。成不(bu)(bu)了國(guo)內配套,進(jin)軍(jun)海外市場(chang)不(bu)(bu)過是(shi)夢(meng)想。唯有(you)待到國(guo)產整機批量出口(kou)之日,才是(shi)我(wo)國(guo)這一(yi)產業(ye)的(de)(de)形(xing)成之時。
第四,光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)是當前(qian)的(de)(de)熱門話題。ROFIN與(yu)(yu)(yu)TRUMPF分別收購NUFERN與(yu)(yu)(yu)SPI公(gong)司(si)(si)發展(zhan)(zhan)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)已(yi)三年,今春上海(hai)慕尼黑激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)展(zhan)(zhan)上,ROFIN展(zhan)(zhan)出了2KW光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi),但全球高功率(lv)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)市場依然是IPG一統天下。繼上年SALVAGNINI與(yu)(yu)(yu)LASER PHOTONICS等公(gong)司(si)(si)展(zhan)(zhan)出用其(qi)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)之(zhi)切割機后,2010年11月(yue)在亞特(te)蘭(lan)大(da)的(de)(de)FABTECH與(yu)(yu)(yu)漢(han)(han)諾(nuo)威的(de)(de)EUROBLECH展(zhan)(zhan)會(hui)上又推出愈(yu)來愈(yu)多(duo)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)切割機。欣喜的(de)(de)是一批(pi)海(hai)歸博(bo)士矢志回(hui)國創業(ye),創建了武(wu)漢(han)(han)銳(rui)科光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)、西(xi)安(an)炬(ju)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)等公(gong)司(si)(si),研發生產(chan)高功率(lv)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)與(yu)(yu)(yu)二(er)極管激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)泵源,相信有自主知識產(chan)權的(de)(de)4KW連(lian)續(xu)波(bo)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)不久(jiu)將會(hui)呈現在國人面(mian)前(qian)。
發展前景
激光(guang)(guang)的(de)(de)空間(jian)控制(zhi)性(xing)和時間(jian)控制(zhi)性(xing)很好,對(dui)加(jia)工(gong)對(dui)象的(de)(de)材質(zhi)、形狀、尺寸(cun)和加(jia)工(gong)環境的(de)(de)自由(you)度(du)都很大,特別適用于(yu)自動化(hua)加(jia)工(gong),激光(guang)(guang)加(jia)工(gong)系(xi)統與計算機數控技術相結(jie)合可構成(cheng)高效自動化(hua)加(jia)工(gong)設備(bei),已成(cheng)為企業實行適時生(sheng)產的(de)(de)關鍵技術,為優質(zhi)、高效和低成(cheng)本(ben)的(de)(de)加(jia)工(gong)生(sheng)產開辟了(le)廣闊的(de)(de)前景。透過將激光(guang)(guang)束集中在單(dan)分(fen)(fen)子(zi)(zi)上,ETH Zurich的(de)(de)科學(xue)家(jia)只用單(dan)個分(fen)(fen)子(zi)(zi)就(jiu)(jiu)產生(sheng)激光(guang)(guang)運作的(de)(de)基本(ben)條(tiao)件──受激發(fa)射(she)(stimulated emission)。由(you)于(yu)在低溫下,分(fen)(fen)子(zi)(zi)會增加(jia)它(ta)們的(de)(de)外表(biao)面積(apparent surface area)來跟光(guang)(guang)線互(hu)動,因此(ci)研究人員將分(fen)(fen)子(zi)(zi)冷卻到攝(she)氏零(ling)下272度(du),也就(jiu)(jiu)是(shi)只比絕(jue)對(dui)零(ling)度(du)高1度(du)兩條(tiao)光(guang)(guang)束瞄(miao)準(zhun)單(dan)分(fen)(fen)子(zi)(zi)
在受控制的(de)模(mo)式下,利用(yong)(yong)一道(dao)激(ji)光(guang)束(shu)(shu)來讓(rang)單個分子(zi)進(jin)(jin)入量子(zi)態(tai)(controlled fashion),研(yan)究人(ren)員如(ru)此(ci)能明顯(xian)的(de)縮減或(huo)是放大第二道(dao)激(ji)光(guang)束(shu)(shu)。這種運(yun)作模(mo)式與傳統(tong)(tong)的(de)晶體管(guan)(guan)如(ru)出一轍(che);晶體管(guan)(guan)內的(de)電位(electrical potential)能用(yong)(yong)來調變(bian)第二個信號。不(bu)過ETH Zurich并未透露(lu)其單分子(zi)的(de)化學方程(cheng)式。由于其性能與散熱效能的(de)優勢,光(guang)子(zi)運(yun)算技(ji)術是科學家們(men)長(chang)期追求的(de)目標;光(guang)子(zi)(photon)不(bu)僅發熱比電子(zi)少,也能達(da)到高出相當多的(de)數據傳輸速率。不(bu)過光(guang)通(tong)訊技(ji)術卻只能逐(zhu)步地從長(chang)距離通(tong)訊,進(jin)(jin)展到短距離通(tong)訊,再進(jin)(jin)入單系統(tong)(tong)中。
激(ji)光加工技(ji)術是利用激(ji)光束與
物(wu)質(zhi)相互作用的(de)特性(xing)對(dui)材(cai)料(liao)(包括金屬與非金屬)進(jin)行切割、焊接、表面處理、打孔(kong)、微加(jia)工以及做為光(guang)源,識別(bie)物(wu)體等的(de)一門技(ji)(ji)術,傳統應(ying)用最大的(de)領域為激光(guang)加(jia)工技(ji)(ji)術。激光(guang)技(ji)(ji)術是涉及到(dao)光(guang)、機、電、材(cai)料(liao)及檢(jian)測等多門學科的(de)一門綜(zong)合技(ji)(ji)術,傳統上看(kan),它的(de)研(yan)究范圍一般可分為:
1.激光加工系統。包括激光器、導光系統、加工機床、控制系統及(ji)檢測系統。
2.激光(guang)加(jia)工工藝。包括切割、焊接、表面處理、打孔、打標、劃(hua)線、微雕等各種加(jia)工工藝。
激(ji)(ji)光(guang)(guang)焊(han)接(jie):汽車車身厚薄板、汽車零件(jian)(jian)、鋰電池、心臟起搏器(qi)(qi)、密封繼電器(qi)(qi)等密封器(qi)(qi)件(jian)(jian)以及(ji)各(ge)種不(bu)允許焊(han)接(jie)污染和(he)變(bian)形的器(qi)(qi)件(jian)(jian)。2013年使用的激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)有YAG激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi),CO2激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)和(he)半導體泵浦激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)。
激(ji)(ji)光(guang)切(qie)割(ge):汽車行業(ye)、計算機、電(dian)(dian)氣機殼、木刀(dao)模業(ye)、各種金(jin)屬零(ling)件和特(te)殊材料(liao)的(de)切(qie)割(ge)、圓(yuan)形鋸片(pian)、壓克力(li)、彈簧(huang)墊片(pian)、2mm以下(xia)的(de)電(dian)(dian)子機件用銅(tong)板(ban)、一些金(jin)屬網板(ban)、鋼管(guan)、鍍錫(xi)鐵板(ban)、鍍亞鉛鋼板(ban)、磷青銅(tong)、電(dian)(dian)木板(ban)、薄鋁合金(jin)、石(shi)英玻璃、硅橡膠、1mm以下(xia)氧化鋁陶瓷片(pian)、航天(tian)工業(ye)使(shi)用的(de)鈦合金(jin)等(deng)等(deng)。使(shi)用激(ji)(ji)光(guang)器有YAG激(ji)(ji)光(guang)器和CO2激(ji)(ji)光(guang)器。
激光(guang)(guang)(guang)筆:又(you)稱(cheng)為(wei)激光(guang)(guang)(guang)指(zhi)示(shi)器(qi)、指(zhi)星筆等,是把可見(jian)激光(guang)(guang)(guang)設計成便攜(xie)、手易握、激光(guang)(guang)(guang)模組(二極管)加工成的筆型發射器(qi)。常(chang)見(jian)的激光(guang)(guang)(guang)筆有紅光(guang)(guang)(guang)(650-660nm, 635nm)、綠(lv)光(guang)(guang)(guang)(515-520nm,532nm)、藍(lan)光(guang)(guang)(guang)(445-450nm)和藍(lan)紫光(guang)(guang)(guang)(405nm)等,功(gong)率通(tong)常(chang)以毫瓦為(wei)單位。通(tong)常(chang)在會報(bao)、教學、導賞人員都(dou)會使(shi)用它來投映一(yi)個光(guang)(guang)(guang)點或(huo)一(yi)條光(guang)(guang)(guang)線指(zhi)向物體,但激光(guang)(guang)(guang)會傷害到(dao)眼睛,任(ren)何情況下都(dou)不應該讓激光(guang)(guang)(guang)直射眼睛。
激光治療(liao):可以用于(yu)手術開刀(dao),減(jian)(jian)輕(qing)痛苦,減(jian)(jian)少(shao)感染。
激(ji)光(guang)打標(biao):在各種材料(liao)和幾乎(hu)所有行業均(jun)得到(dao)廣泛應用,2013年使用的激(ji)光(guang)器有YAG激(ji)光(guang)器、CO2激(ji)光(guang)器和半導體泵浦激(ji)光(guang)器。
激(ji)光(guang)(guang)打(da)孔:激(ji)光(guang)(guang)打(da)孔主要應用(yong)(yong)在(zai)航空航天、汽車制造、電子儀表(biao)、化工等行業(ye)。激(ji)光(guang)(guang)打(da)孔的(de)(de)(de)(de)(de)迅速發展,主要體現在(zai)打(da)孔用(yong)(yong)YAG激(ji)光(guang)(guang)器的(de)(de)(de)(de)(de)平均(jun)輸出(chu)功率已由2008年(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)400w提高(gao)到了800w至1000w。國內2013年(nian)比較成(cheng)熟的(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)打(da)孔的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)是在(zai)人造金剛石和(he)天然金剛石拉(la)絲模的(de)(de)(de)(de)(de)生產及鐘表(biao)和(he)儀表(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)寶石軸承、飛機葉(xie)片、多(duo)層印刷線路板等行業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)生產中(zhong)。2013年(nian)使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)器多(duo)以YAG激(ji)光(guang)(guang)器、CO2激(ji)光(guang)(guang)器為主,也有一(yi)些準分(fen)激(ji)光(guang)(guang)器、同位素激(ji)光(guang)(guang)器和(he)半導體泵浦激(ji)光(guang)(guang)器。
激(ji)光(guang)(guang)(guang)熱(re)處理(li):在(zai)汽車工業中應用廣泛,如缸套、曲軸、活(huo)塞環、換向(xiang)器、齒輪等零(ling)部(bu)件的熱(re)處理(li),同時在(zai)航(hang)空航(hang)天、機床行業和其它(ta)機械(xie)行業也應用廣泛。我國的激(ji)光(guang)(guang)(guang)熱(re)處理(li)應用遠比國外(wai)廣泛得多(duo)。2013年使用的激(ji)光(guang)(guang)(guang)器多(duo)以(yi)YAG激(ji)光(guang)(guang)(guang)器,CO2激(ji)光(guang)(guang)(guang)器為主。
激(ji)光(guang)快速成型:將激(ji)光(guang)加工技(ji)(ji)術和(he)計算(suan)機數控技(ji)(ji)術及柔性(xing)制造技(ji)(ji)術相(xiang)結合而形成。多(duo)用(yong)于(yu)模具(ju)和(he)模型行業。2013年使用(yong)的激(ji)光(guang)器多(duo)以YAG激(ji)光(guang)器、CO2激(ji)光(guang)器為主。
激(ji)(ji)光(guang)涂(tu)敷(fu):在(zai)航空航天、模(mo)具及機電行業應用廣泛。2013年使用的激(ji)(ji)光(guang)器(qi)多以大(da)功率(lv)YAG激(ji)(ji)光(guang)器(qi)、CO2激(ji)(ji)光(guang)器(qi)為主。
激光(guang)(guang)成(cheng)像(xiang):利用(yong)激光(guang)(guang)束(shu)掃(sao)描物(wu)體,將反射(she)光(guang)(guang)束(shu)反射(she)回來,得到(dao)的(de)(de)排布順序不同而成(cheng)像(xiang)。用(yong)圖像(xiang)落差來反映(ying)所(suo)成(cheng)的(de)(de)像(xiang)。激光(guang)(guang)成(cheng)像(xiang)具有超視距(ju)的(de)(de)探測能力,可用(yong)于(yu)衛星激光(guang)(guang)掃(sao)描成(cheng)像(xiang),未來用(yong)于(yu)遙感測繪等科技領域。
醫學
激(ji)光在醫學(xue)上的(de)(de)應用(yong)(yong)主要(yao)分三(san)類(lei):激(ji)光生命(ming)科(ke)學(xue)研究(jiu)、激(ji)光診斷、激(ji)光治療(liao),其中激(ji)光治療(liao)又分為:激(ji)光手(shou)術治療(liao)、弱激(ji)光生物(wu)刺激(ji)作用(yong)(yong)的(de)(de)非(fei)手(shou)術治療(liao)和激(ji)光的(de)(de)光動力治療(liao)。
應(ying)用(yong)于(yu)牙科(ke)的激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)系統依據激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)在(zai)(zai)(zai)牙科(ke)應(ying)用(yong)的不同(tong)(tong)作用(yong),分為(wei)幾(ji)種(zhong)不同(tong)(tong)的激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)系統。區別激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)的重(zhong)(zhong)要(yao)特(te)征(zheng)之(zhi)一是:光(guang)的波長(chang),不同(tong)(tong)波長(chang)的激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)對組織(zhi)(zhi)(zhi)的作用(yong)不同(tong)(tong),在(zai)(zai)(zai)可見光(guang)及近紅(hong)外光(guang)譜范圍的光(guang)線,吸光(guang)性(xing)(xing)低,穿透性(xing)(xing)強(qiang),可以穿透到牙體(ti)組織(zhi)(zhi)(zhi)較深的部(bu)位,例如氬離子激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)、二極(ji)管激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)或Nd:YAG激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(如圖1)。而Er:YAG激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)和(he)CO,激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)的光(guang)線穿透性(xing)(xing)差,僅(jin)(jin)能穿透牙體(ti)組織(zhi)(zhi)(zhi)約0.01毫(hao)米。區別激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)的重(zhong)(zhong)要(yao)特(te)征(zheng)之(zhi)二是:激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)的強(qiang)度(du)(即功(gong)率),如在(zai)(zai)(zai)診斷學中(zhong)應(ying)用(yong)的二極(ji)管激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang),其強(qiang)度(du)僅(jin)(jin)為(wei)幾(ji)個毫(hao)瓦特(te),它有時(shi)也(ye)可用(yong)在(zai)(zai)(zai)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)顯示器上(shang)。
用(yong)于治療的(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang),通常是幾(ji)個(ge)瓦特中等強度的(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)。激(ji)光(guang)(guang)(guang)對組織(zhi)的(de)作用(yong),還取決于激(ji)光(guang)(guang)(guang)脈(mo)沖的(de)發射(she)方(fang)(fang)式(shi),以典型(xing)的(de)連續脈(mo)沖發射(she)方(fang)(fang)式(shi)的(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)有:氬離子激(ji)光(guang)(guang)(guang)、二極(ji)管激(ji)光(guang)(guang)(guang)、CO2,激(ji)光(guang)(guang)(guang);以短脈(mo)沖方(fang)(fang)式(shi)發射(she)的(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)有:Er:YAG激(ji)光(guang)(guang)(guang)或許(xu)多Nd:YAG激(ji)光(guang)(guang)(guang),短脈(mo)沖式(shi)的(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)的(de)強度(即功(gong)率)可以達到1,000瓦特或更高(gao)(gao),這些強度高(gao)(gao)、吸(xi)光(guang)(guang)(guang)性也(ye)高(gao)(gao)的(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang),只(zhi)適用(yong)于清除硬組織(zhi)。
激光美容
(1)激(ji)光在美(mei)容界的用(yong)途越(yue)來(lai)越(yue)廣泛。色素(su)沉著(zhu),如太田痣(zhi)、鮮紅斑(ban)痣(zhi)、雀斑(ban)、老年(nian)斑(ban)、毛細血管(guan)擴張等(deng)(deng)(deng),以(yi)及去紋身、洗眼線(xian)、洗眉(mei)、治(zhi)療(liao)(liao)瘢(ban)痕等(deng)(deng)(deng);而2013年(nian)以(yi)前一些新型的激(ji)光儀(yi),高能超脈(mo)沖CO2激(ji)光,鉺激(ji)光進(jin)行除(chu)皺(zhou)、磨皮(pi)換(huan)膚、治(zhi)療(liao)(liao)打鼾(han),美(mei)白牙齒(chi)等(deng)(deng)(deng)等(deng)(deng)(deng),取得了(le)良好(hao)的療(liao)(liao)效,為(wei)激(ji)光外科(ke)開辟(pi)越(yue)來(lai)越(yue)廣闊的領域。
(2)激光(guang)手(shou)(shou)(shou)術有傳(chuan)統手(shou)(shou)(shou)術無(wu)法比擬的優越(yue)性。首(shou)先(xian)激光(guang)手(shou)(shou)(shou)術不(bu)需要(yao)住院治(zhi)(zhi)療,手(shou)(shou)(shou)術切(qie)口(kou)小,術中(zhong)不(bu)出血,創傷輕,無(wu)瘢(ban)痕。例如(ru):眼(yan)袋的治(zhi)(zhi)療傳(chuan)統手(shou)(shou)(shou)術法存在著由于(yu)剝離范(fan)圍廣、術中(zhong)出血多,術后愈合慢,易形成瘢(ban)痕等缺點,而(er)應(ying)用高能超脈(mo)沖CO2激光(guang)儀治(zhi)(zhi)療眼(yan)袋,則(ze)(ze)以它術中(zhong)不(bu)出血,不(bu)需縫合,不(bu)影響正常工(gong)作(zuo),手(shou)(shou)(shou)術部位(wei)水腫(zhong)輕,恢(hui)復快,無(wu)瘢(ban)痕等優點,令傳(chuan)統手(shou)(shou)(shou)術無(wu)法比擬。而(er)一(yi)些由于(yu)出血多而(er)無(wu)法進行的內窺鏡(jing)手(shou)(shou)(shou)術,則(ze)(ze)可由激光(guang)切(qie)割代替完成。(注(zhu):有一(yi)定的適應(ying)范(fan)圍)
(3)激(ji)光在血(xue)管(guan)(guan)性皮(pi)膚(fu)病以及(ji)色素(su)沉(chen)著的(de)治(zhi)療中(zhong)成(cheng)效(xiao)卓越(yue)。使用脈沖染料激(ji)光治(zhi)療鮮(xian)(xian)(xian)紅斑(ban)痣(zhi)(zhi),療效(xiao)顯著,對(dui)周(zhou)圍(wei)組織(zhi)損傷小,幾(ji)乎(hu)不落疤。它的(de)出(chu)現,成(cheng)為鮮(xian)(xian)(xian)紅斑(ban)痣(zhi)(zhi)治(zhi)療史上(shang)(shang)的(de)一次(ci)革命,因為鮮(xian)(xian)(xian)紅斑(ban)痣(zhi)(zhi)治(zhi)療史上(shang)(shang),放射、冷凍、電灼(zhuo)、手術(shu)等方法,其瘢痕發生率均高(gao),并常出(chu)現色素(su)脫失或沉(chen)著。激(ji)光治(zhi)療血(xue)管(guan)(guan)性皮(pi)膚(fu)病是利用含氧血(xue)紅蛋白對(dui)一定波長的(de)激(ji)光選擇性的(de)吸收(shou),而導致(zhi)血(xue)管(guan)(guan)組織(zhi)的(de)高(gao)度破壞,其具有高(gao)度精確性與安(an)全性,不會(hui)影響周(zhou)圍(wei)鄰近組織(zhi)。因此,激(ji)光治(zhi)療毛細(xi)血(xue)管(guan)(guan)擴張也(ye)是療效(xiao)顯著。
此外(wai)(wai),由(you)于(yu)可變脈沖激(ji)(ji)光等(deng)相繼問世,使得不滿意(yi)紋(wen)身的(de)去除,以及各類(lei)色(se)素性皮膚病如太田痣,老年斑等(deng)的(de)治(zhi)療得到了重大突破。這(zhe)類(lei)激(ji)(ji)光根據選擇(ze)性光熱效應(ying)理論,(即不同波長的(de)激(ji)(ji)光可選擇(ze)性地作(zuo)用(yong)于(yu)不同顏色(se)的(de)皮膚損(sun)害),利(li)用(yong)其(qi)強大的(de)瞬間功率,高度集(ji)中的(de)輻射(she)能量及色(se)素選擇(ze)性,極短的(de)脈寬,使激(ji)(ji)光能量集(ji)中作(zuo)用(yong)于(yu)色(se)素顆粒、將其(qi)直(zhi)接汽化、擊碎,通過淋巴組織排出(chu)體(ti)外(wai)(wai),而(er)(er)不影響周圍正常組織,并且以其(qi)療效確切,安全可靠,無瘢(ban)痕(hen),痛苦(ku)小而(er)(er)深(shen)入人心。
(4)激(ji)(ji)光(guang)(guang)外科開(kai)(kai)創(chuang)了(le)(le)醫(yi)學美(mei)容(rong)(rong)的(de)新(xin)(xin)紀元(yuan)(yuan)。高(gao)能(neng)超脈(mo)沖CO2激(ji)(ji)光(guang)(guang)磨皮(pi)換膚術開(kai)(kai)拓了(le)(le)美(mei)容(rong)(rong)外科的(de)新(xin)(xin)技術。它(ta)利用(yong)高(gao)能(neng)量,極短脈(mo)沖的(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang),使(shi)老化、損傷(shang)的(de)皮(pi)膚組織(zhi)(zhi)瞬(shun)間被汽化,不(bu)(bu)傷(shang)及周圍組織(zhi)(zhi),治療(liao)過程中幾乎不(bu)(bu)出(chu)血,并可精(jing)(jing)確(que)的(de)控制作(zuo)用(yong)深度(du)。其(qi)效果(guo)得到國(guo)際醫(yi)學整形美(mei)容(rong)(rong)界(jie)充分肯(ken)定(ding),被譽為“開(kai)(kai)創(chuang)了(le)(le)醫(yi)學美(mei)容(rong)(rong)新(xin)(xin)紀元(yuan)(yuan)”;此外,更(geng)有高(gao)能(neng)超脈(mo)沖CO2激(ji)(ji)光(guang)(guang)儀治療(liao)眼(yan)袋、打鼾、甚至激(ji)(ji)光(guang)(guang)美(mei)白牙齒等,以其(qi)安全精(jing)(jing)確(que)的(de)療(liao)效,簡便快(kuai)捷(jie)的(de)治療(liao)在醫(yi)學美(mei)容(rong)(rong)界(jie)創(chuang)造了(le)(le)一(yi)個又(you)一(yi)個奇跡。激(ji)(ji)光(guang)(guang)美(mei)容(rong)(rong)使(shi)得醫(yi)學美(mei)容(rong)(rong)向前邁進了(le)(le)一(yi)大步,并且賦予醫(yi)學美(mei)容(rong)(rong)更(geng)新(xin)(xin)的(de)內涵。
激光去(qu)除面部黑痣
激(ji)光去黑痣的(de)原理就(jiu)在于(yu)將激(ji)光在瞬間爆發出的(de)巨大(da)能(neng)量置于(yu)色(se)素組織(zhi)中,把色(se)素打(da)碎并(bing)分解,使(shi)其可以被巨噬細胞吞并(bing)掉,而后(hou)會隨著淋巴循(xun)環(huan)系統排出體(ti)外,由此(ci)達到將色(se)素去去掉的(de)目的(de)。
激光去痣可以適用(yong)的痣的類(lei)型很多,比如包括(kuo)上面提到的三種色素(su)痣、太田痣、鮮紅斑痣等,療效都很明顯,并且(qie)不容(rong)易(yi)留(liu)疤(ba),風險性小。用(yong)二氧(yang)化碳(tan)激光亦能去黑痣。
激光治療近視
提(ti)示下情況的患者不適合接受(shou)激光治療:第一.眼部活動(dong)性炎癥(zheng)及病變;第二.眼周化膿性病灶;第三(san).已(yi)確診
的圓錐角膜;第(di)四.嚴(yan)重(zhong)(zhong)干眼(yan)癥,伴有系(xi)統性(xing)干燥綜合征(zheng);第(di)五.中央角膜厚度低(di)于450μm;第(di)六.嚴(yan)重(zhong)(zhong)的眼(yan)附屬器病變(bian):眼(yan)瞼缺(que)損(sun)、變(bian)形、慢(man)性(xing)淚囊炎等(deng);第(di)七. 全(quan)身結締組織病及嚴(yan)重(zhong)(zhong)自身免疫性(xing)疾病,如系(xi)統性(xing)紅斑狼瘡、類風濕性(xing)關節炎、多發性(xing)硬化。
相對禁忌證
1.超(chao)高度(du)(du)近視(shi)伴后鞏膜(mo)葡萄腫者;2.初次手術(shu)前角膜(mo)中央(yang)平(ping)均(jun)曲率低于39D或(huo)高于47D應慎重(zhong);3.暗光下(xia)瞳孔(kong)直(zhi)徑大(da)于7mm;4.對側(ce)眼為法定盲眼;5.2年(nian)內曾(ceng)患單純皰(pao)疹性角膜(mo)炎;6.輕度(du)(du)白內障;7.有(you)視(shi)網膜(mo)脫離及(ji)黃斑出血病(bing)史(shi);8.輕度(du)(du)干(gan)眼癥;9.輕度(du)(du)瞼裂閉合不全;10.可疑青光眼患者;11.月經期(qi)及(ji)妊(ren)娠期(qi);12.瘢(ban)痕體質;13.糖(tang)尿病(bing);14.感(gan)冒(mao)發(fa)燒等身體不適;15.癲癇;16.焦慮癥、抑(yi)郁癥以及(ji)對手術(shu)期(qi)望(wang)過高者。
激光除皺
激(ji)光除皺(zhou)(zhou)是通過電腦控制的、低能(neng)量的二氧(yang)化碳激(ji)光,能(neng)準確地控制汽(qi)化皮(pi)膚(fu)表層(ceng)的深度,完(wan)成分(fen)層(ceng)汽(qi)化、無碳化的面部(bu)除皺(zhou)(zhou)護(hu)膚(fu)技(ji)術(shu)(shu)。激(ji)光用(yong)于消除皺(zhou)(zhou)紋的技(ji)術(shu)(shu),是激(ji)光技(ji)術(shu)(shu)應(ying)用(yong)于臨床以后(hou)(hou),并(bing)幾經(jing)改進、完(wan)善與不斷更(geng)新(xin)后(hou)(hou)的結果。
原理(li):皺(zhou)紋(wen)產(chan)生(sheng)的主要原因(yin)是(shi)皮(pi)膚(fu)膠(jiao)(jiao)原減(jian)少,真(zhen)皮(pi)層(ceng)(ceng)(ceng)變(bian)薄。運用(yong)最新激(ji)光(guang)-射頻聯合技術照(zhao)射皮(pi)膚(fu),可使真(zhen)皮(pi)層(ceng)(ceng)(ceng)增厚、減(jian)少皺(zhou)紋(wen),其(qi)原理(li)是(shi):刺激(ji)受(shou)損的膠(jiao)(jiao)原層(ceng)(ceng)(ceng),產(chan)生(sheng)新的膠(jiao)(jiao)原質,從而填平因(yin)膠(jiao)(jiao)原減(jian)少而出現褶皺(zhou)的皮(pi)膚(fu);加熱真(zhen)皮(pi)組(zu)織(zhi)(zhi)層(ceng)(ceng)(ceng),利(li)用(yong)人體自(zi)身(shen)修復機能刺激(ji)組(zu)織(zhi)(zhi)再(zai)生(sheng)重(zhong)建,使真(zhen)皮(pi)層(ceng)(ceng)(ceng)增厚。
合理設計的(de)激光(guang)可以通過皮膚(fu)中(zhong)的(de)黑色素、血紅蛋(dan)白(bai),尤其是(shi)水(shui)吸收激光(guang)釋放的(de)能量(liang),并(bing)產生光(guang)熱(re)效(xiao)應使之(zhi)轉化(hua)為熱(re)量(liang),從而激活真皮中(zhong)成纖(xian)維細(xi)(xi)胞等各種基(ji)質細(xi)(xi)胞產生新(xin)生的(de)膠原蛋(dan)白(bai)、彈性(xing)蛋(dan)白(bai)以及各種細(xi)(xi)胞間基(ji)質,并(bing)發(fa)生組織重(zhong)構,就(jiu)象是(shi)給慵懶的(de)皮膚(fu)做(zuo)運動(dong)一樣(yang),使其通過鍛煉而重(zhong)新(xin)煥(huan)發(fa)年(nian)輕(qing)活力(li)。數次治療(liao)之(zhi)后(hou)的(de)皮膚(fu)含水(shui)量(liang)及彈性(xing)增加(jia),質地改善,細(xi)(xi)小(xiao)皺紋減少(shao)。
適應癥(zheng):1、原發性(xing)癥(zheng)狀:口(kou)周(zhou)皺(zhou)紋(wen)(wen)、眶(kuang)周(zhou)皺(zhou)紋(wen)(wen)、萎縮性(xing)(凹陷性(xing))疤(ba)痕、良(liang)性(xing)皮(pi)(pi)膚(fu)贅生物(腫瘤(liu));2、皮(pi)(pi)膚(fu)粗(cu)糙、毛孔粗(cu)大、細小皺(zhou)紋(wen)(wen)等(deng)皮(pi)(pi)膚(fu)老(lao)化表現以(yi)及炎性(xing)痤瘡或痤瘡后瘢痕等(deng)。
高能(neng)超(chao)脈沖激(ji)光能(neng)夠把周(zhou)圍(wei)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)熱(re)損(sun)傷降到最低程度。微(wei)小皺紋(wen)和(he)凹(ao)陷疤痕也可進行精確磨(mo)削。超(chao)脈沖激(ji)光能(neng)避免以往機械磨(mo)皮法、化(hua)學剝脫術出血多(duo),飛濺的(de)(de)(de)血液、組(zu)織(zhi)細屑可使病(bing)(bing)毒在病(bing)(bing)人(ren)與病(bing)(bing)人(ren)間(jian)、病(bing)(bing)人(ren)與醫務人(ren)員間(jian)傳播等不足(zu),通過氣化(hua)病(bing)(bing)變(bian)組(zu)織(zhi)來徹底消除皮膚(fu)損(sun)害,并使正(zheng)常(chang)皮膚(fu)的(de)(de)(de)熱(re)損(sun)傷極小,這(zhe)一過程的(de)(de)(de)作用(yong)時(shi)間(jian)快于使周(zhou)圍(wei)的(de)(de)(de)正(zheng)常(chang)組(zu)織(zhi)也被加熱(re)的(de)(de)(de)所需時(shi)間(jian),具有(you)磨(mo)皮去皺的(de)(de)(de)功能(neng)。
軍事
激(ji)光(guang)武器(qi)(qi)是(shi)一種利用定(ding)向(xiang)發射的(de)激(ji)光(guang)束直接毀傷目標或使之(zhi)失效的(de)定(ding)向(xiang)能(neng)武器(qi)(qi)。根據作(zuo)戰(zhan)用途的(de)不(bu)同,激(ji)光(guang)武器(qi)(qi)可(ke)分為戰(zhan)術激(ji)光(guang)武器(qi)(qi)和戰(zhan)略激(ji)光(guang)武器(qi)(qi)兩大類。武器(qi)(qi)系統主要(yao)由(you)激(ji)光(guang)器(qi)(qi)和跟蹤、瞄準、發射裝置等(deng)(deng)部分組成(cheng),2013年通(tong)常采用的(de)激(ji)光(guang)器(qi)(qi)有化學激(ji)光(guang)器(qi)(qi)、固體激(ji)光(guang)器(qi)(qi)、CO2激(ji)光(guang)器(qi)(qi)等(deng)(deng)。激(ji)光(guang)武器(qi)(qi)具有攻(gong)擊(ji)速(su)度快、轉向(xiang)靈活、可(ke)實現精確打(da)擊(ji)、不(bu)受電磁干(gan)擾等(deng)(deng)優(you)點,但也存在易受天氣和環境影響等(deng)(deng)弱點。
激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)武器(qi)已(yi)有30多年的發展(zhan)歷(li)史,其關鍵技(ji)術也(ye)已(yi)取(qu)得突(tu)破,美(mei)國、俄羅(luo)斯(si)、法國、以色列等國都成功進行了各種激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)打靶(ba)試(shi)驗(yan)。2013年低能激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)武器(qi)已(yi)經投入使(shi)用,主要用于干擾和(he)致盲較近(jin)距離的光(guang)(guang)(guang)電傳感器(qi),以及(ji)攻(gong)擊人眼和(he)一些增強型觀測設(she)備;高能激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)武器(qi)主要采(cai)用化(hua)學激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi),按照現有的水平,今后5—10年內可望在地面和(he)空中平臺(tai)上部署使(shi)用,用于戰(zhan)(zhan)術防(fang)空、戰(zhan)(zhan)區反(fan)導和(he)反(fan)衛(wei)星作戰(zhan)(zhan)等。
激(ji)光(guang)武器(qi)(qi)特點高度集(ji)束的(de)激(ji)光(guang),能量也(ye)非(fei)常(chang)集(ji)中。舉例說;在(zai)日常(chang)生活(huo)中我(wo)們(men)認(ren)為(wei)太陽(yang)是非(fei)常(chang)亮的(de),但(dan)一臺巨(ju)脈沖紅(hong)寶石(shi)激(ji)光(guang)器(qi)(qi)發出的(de)激(ji)光(guang)卻(que)比(bi)(bi)太陽(yang)還(huan)亮200億倍。當然,激(ji)光(guang)比(bi)(bi)太陽(yang)還(huan)亮,并不是因為(wei)它(ta)的(de)總能量比(bi)(bi)太陽(yang)還(huan)大,而是由(you)于它(ta)的(de)能量非(fei)常(chang)集(ji)中。例如,紅(hong)寶石(shi)激(ji)光(guang)器(qi)(qi)發出的(de)激(ji)光(guang)射束,能穿透一張1/3厘米(mi)厚的(de)鋼板,但(dan)總能量卻(que)不足以煮(zhu)熟一個雞蛋。
激(ji)光(guang)(guang)作為(wei)武(wu)器(qi),有(you)很(hen)多獨特的(de)(de)(de)優點。首先,它(ta)可(ke)以(yi)用(yong)(yong)光(guang)(guang)速(su)飛行,每秒30萬公里(li),任何武(wu)器(qi)都沒有(you)這(zhe)樣高(gao)的(de)(de)(de)速(su)度。它(ta)一旦瞄準(zhun),幾乎(hu)不要什么時間就立刻擊中目標,用(yong)(yong)不著考(kao)慮提前量。另外,它(ta)可(ke)以(yi)在極小的(de)(de)(de)面積上、在極短的(de)(de)(de)時間里(li)集中超(chao)過(guo)核武(wu)器(qi)100萬倍的(de)(de)(de)能量,還能很(hen)靈活地改變方向,沒有(you)任何發射(she)性污染。激(ji)光(guang)(guang)武(wu)器(qi)分(fen)為(wei)三類:一是致(zhi)盲(mang)型(xing)(xing)。(激(ji)光(guang)(guang)劍)前面我們講過(guo)的(de)(de)(de)機載(zai)致(zhi)盲(mang)武(wu)器(qi),就屬于這(zhe)一類。二是近(jin)距離戰術型(xing)(xing),可(ke)用(yong)(yong)來擊落導彈和飛機。1978年美國進(jin)行的(de)(de)(de)用(yong)(yong)激(ji)光(guang)(guang)打陶式反(fan)坦克(ke)導彈的(de)(de)(de)試驗,就是用(yong)(yong)的(de)(de)(de)這(zhe)類武(wu)器(qi)。還有(you)科(ke)幻電(dian)影中,通過(guo)對激(ji)光(guang)(guang)武(wu)器(qi)的(de)(de)(de)形變,產生的(de)(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)盾翼三是遠距離戰略型(xing)(xing)。這(zhe)類的(de)(de)(de)研制困難最(zui)大,但(dan)一旦成(cheng)功,作用(yong)(yong)也最(zui)大,它(ta)可(ke)以(yi)反(fan)衛(wei)星、反(fan)洲際彈道導彈,成(cheng)為(wei)最(zui)先進(jin)的(de)(de)(de)防御武(wu)器(qi)。
激光(guang)怎樣擊毀目(mu)標(biao)呢?科學家們認為有兩(liang)個(ge)方(fang)面(mian):一是(shi)(shi)穿孔(kong),二是(shi)(shi)層裂。所謂穿孔(kong),就(jiu)是(shi)(shi)高功(gong)率(lv)密度(du)的(de)激光(guang)束(shu)使靶材(cai)表面(mian)急(ji)劇熔化,進而汽(qi)化蒸發,汽(qi)化物質向(xiang)外噴射(she)(she),反沖(chong)力(li)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)沖(chong)擊波(bo),在(zai)靶材(cai)上(shang)(shang)穿一個(ge)孔(kong)。所謂層裂,就(jiu)是(shi)(shi)靶材(cai)表面(mian)吸收(shou)激光(guang)能(neng)量后(hou),原子被(bei)(bei)電離(li),形(xing)(xing)(xing)成(cheng)等離(li)體“云(yun)”。“云(yun)”向(xiang)外膨(peng)脹噴射(she)(she)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)應力(li)波(bo)向(xiang)深處傳(chuan)播。應力(li)波(bo)的(de)反射(she)(she)造(zao)成(cheng)靶材(cai)被(bei)(bei)拉(la)斷(duan),形(xing)(xing)(xing)成(cheng)“層裂”破(po)壞。除此以外,等離(li)子體“云(yun)”還(huan)能(neng)輻(fu)射(she)(she)紫(zi)外線(xian)或X光(guang),破(po)壞目(mu)標(biao)結構和(he)電子元件。激光(guang)武(wu)器(qi)作用(yong)的(de)面(mian)積很小(xiao),但(dan)破(po)壞在(zai)目(mu)標(biao)的(de)關(guan)鍵(jian)部位上(shang)(shang),可造(zao)成(cheng)目(mu)標(biao)的(de)毀滅(mie)性破(po)壞。這和(he)驚天動地的(de)核武(wu)器(qi)相比,完(wan)全是(shi)(shi)兩(liang)種風格。
激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)武器(qi)的(de)(de)(de)分(fen)類:不(bu)同(tong)功(gong)率(lv)密度,不(bu)同(tong)輸(shu)(shu)出波形,不(bu)同(tong)波長的(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang),在(zai)與不(bu)同(tong)目標(biao)材料相互(hu)作用(yong)(yong)(yong)時,會產生不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)殺傷破(po)壞效應。用(yong)(yong)(yong)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)作為“死光(guang)”武器(qi),不(bu)能像在(zai)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)加(jia)工(gong)中那樣借助(zhu)于透鏡聚焦,而必須(xu)大(da)大(da)提高激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)器(qi)的(de)(de)(de)輸(shu)(shu)出功(gong)率(lv),作戰(zhan)時可根據不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)需要(yao)選(xuan)擇(ze)適(shi)當的(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)器(qi)。2013年時,激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)器(qi)的(de)(de)(de)種類繁(fan)多(duo),名稱各異,有體積整(zheng)整(zheng)占據一幢大(da)樓、功(gong)率(lv)為上(shang)萬億瓦、用(yong)(yong)(yong)于引發核(he)聚變(bian)的(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)器(qi),也有比人的(de)(de)(de)指甲還(huan)(huan)小、輸(shu)(shu)出功(gong)率(lv)僅有幾(ji)毫瓦、用(yong)(yong)(yong)于光(guang)電(dian)通信的(de)(de)(de)半導體激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)器(qi)。按(an)工(gong)作介(jie)質區分(fen),目前有固體激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)器(qi)、液體激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)器(qi)和(he)(he)分(fen)子(zi)型、離子(zi)型、準(zhun)分(fen)子(zi)型的(de)(de)(de)氣體激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)器(qi)等。同(tong)時,按(an)其發射位置可分(fen)為天(tian)基、陸基、艦載(zai)、車(che)載(zai)和(he)(he)機載(zai)等類型,按(an)其用(yong)(yong)(yong)途還(huan)(huan)可分(fen)為戰(zhan)術(shu)型和(he)(he)戰(zhan)略型兩類。
1.戰術激光武器
戰術激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)武(wu)器(qi)是利用激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)作為能(neng)(neng)量(liang),是像(xiang)常(chang)規武(wu)器(qi)那樣直接殺傷敵方人(ren)員、擊毀坦克、飛(fei)機等,打(da)擊距(ju)離一(yi)般可(ke)(ke)達(da)20公里。這種(zhong)(zhong)武(wu)器(qi)的(de)(de)(de)主要(yao)(yao)代表有(you)(you)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)槍(qiang)和(he)(he)(he)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)炮(pao),它(ta)們能(neng)(neng)夠發出很強的(de)(de)(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)束來打(da)擊敵人(ren)。1978年(nian)3月,世(shi)界上(shang)的(de)(de)(de)第一(yi)支激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)槍(qiang)在(zai)美國(guo)(guo)誕生。激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)槍(qiang)的(de)(de)(de)樣式(shi)與普通步槍(qiang)沒有(you)(you)太(tai)大(da)區別,主要(yao)(yao)由四大(da)部分組成:激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)、激(ji)(ji)勵(li)器(qi)、擊發器(qi)和(he)(he)(he)槍(qiang)托(tuo)。2013年(nian),國(guo)(guo)外(wai)已有(you)(you)一(yi)種(zhong)(zhong)紅(hong)寶石袖珍(zhen)式(shi)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)槍(qiang),外(wai)形和(he)(he)(he)大(da)小與美國(guo)(guo)的(de)(de)(de)派(pai)克鋼筆相當(dang)。但(dan)它(ta)能(neng)(neng)在(zai)距(ju)人(ren)幾米之(zhi)外(wai)燒毀衣(yi)服、燒穿皮肉,且(qie)無聲響(xiang),在(zai)不(bu)知不(bu)覺中(zhong)致人(ren)死命,并可(ke)(ke)在(zai)一(yi)定的(de)(de)(de)距(ju)離內,使(shi)(shi)火藥(yao)爆炸,使(shi)(shi)夜視儀、紅(hong)外(wai)或激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)測距(ju)儀等光(guang)(guang)(guang)(guang)電設備失效。還(huan)有(you)(you)7種(zhong)(zhong)稍大(da)重量(liang)與機槍(qiang)相仿(fang)的(de)(de)(de)小巧激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)槍(qiang),能(neng)(neng)擊穿銅盔,在(zai)1500米的(de)(de)(de)距(ju)離上(shang)燒傷皮肉、致瞎眼睛等。戰術激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)武(wu)器(qi)的(de)(de)(de)"挖眼術"不(bu)但(dan)能(neng)(neng)造(zao)成飛(fei)機失控、機毀人(ren)亡,或使(shi)(shi)炮(pao)手喪(sang)失戰斗能(neng)(neng)力(li),而且(qie)由于(yu)參戰士兵不(bu)知對方激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)武(wu)器(qi)會在(zai)何時(shi)何地出現,常(chang)常(chang)受到(dao)沉重的(de)(de)(de)心理壓力(li)。因(yin)此,激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)武(wu)器(qi)又具有(you)(you)常(chang)規武(wu)器(qi)所不(bu)具備的(de)(de)(de)威懾作用。1982年(nian)英(ying)(ying)阿(a)馬島戰爭中(zhong),英(ying)(ying)國(guo)(guo)在(zai)航空母艦(jian)和(he)(he)(he)各(ge)類護衛艦(jian)上(shang)就安裝有(you)(you)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)致盲武(wu)器(qi),曾使(shi)(shi)阿(a)根廷的(de)(de)(de)多架飛(fei)機失控、墜(zhui)毀或誤(wu)入英(ying)(ying)軍的(de)(de)(de)射(she)擊火網。
2.戰略激光武器
戰略激(ji)(ji)(ji)光(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)(de)(de)洲(zhou)際(ji)導彈(dan);可(ke)(ke)攻(gong)擊(ji)(ji)太空(kong)(kong)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)偵(zhen)察(cha)衛(wei)星和(he)通信衛(wei)星等。例(li)如(ru),1975年11月,美國的(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)顆(ke)監視導彈(dan)發射(she)(she)井(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)偵(zhen)察(cha)衛(wei)星在(zai)飛(fei)抵(di)西(xi)伯利亞上(shang)空(kong)(kong)時,被前蘇(su)聯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“反(fan)衛(wei)星”陸基激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)擊(ji)(ji)中(zhong)(zhong),并變成“瞎子(zi)(zi)(zi)”。因(yin)此,高(gao)(gao)(gao)基高(gao)(gao)(gao)能激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)是(shi)奪(duo)取宇宙空(kong)(kong)間優(you)勢的(de)(de)(de)(de)(de)(de)理想武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)之一(yi)(yi),也是(shi)軍事(shi)大(da)(da)(da)國不惜耗費(fei)巨(ju)資(zi)進(jin)行(xing)激(ji)(ji)(ji)烈爭奪(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)根本原因(yin)。據(ju)外刊透露,自(zi)70年代以來,美俄兩(liang)國都分(fen)別以多(duo)種(zhong)名義(yi)進(jin)行(xing)了數十(shi)次反(fan)衛(wei)星激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試驗。2013年,反(fan)戰略導彈(dan)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研制種(zhong)類(lei)有化學(xue)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)、準(zhun)分(fen)子(zi)(zi)(zi)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)、自(zi)由電子(zi)(zi)(zi)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)調(diao)射(she)(she)線激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)。例(li)如(ru):自(zi)由電子(zi)(zi)(zi)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)具有輸出功率(lv)大(da)(da)(da)、光(guang)(guang)(guang)束(shu)質量好、轉換效率(lv)高(gao)(gao)(gao)、可(ke)(ke)調(diao)范(fan)圍寬等優(you)點。但(dan)是(shi),自(zi)由電子(zi)(zi)(zi)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)體積龐大(da)(da)(da),只適宜安(an)裝在(zai)地(di)面上(shang),供陸基激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)使用(yong)。作(zuo)戰時,強激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)首先射(she)(she)到處(chu)于(yu)(yu)空(kong)(kong)間高(gao)(gao)(gao)軌道上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)斷(duan)反(fan)射(she)(she)鏡(jing)。中(zhong)(zhong)斷(duan)反(fan)射(she)(she)鏡(jing)將(jiang)(jiang)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)反(fan)射(she)(she)到處(chu)于(yu)(yu)低軌道的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)戰反(fan)射(she)(she)鏡(jing),作(zuo)戰反(fan)射(she)(she)鏡(jing)再使激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)瞄準(zhun)目標,實施(shi)攻(gong)擊(ji)(ji)。通過這(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)次反(fan)射(she)(she),設(she)置在(zai)地(di)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)由電子(zi)(zi)(zi)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi),就(jiu)可(ke)(ke)攻(gong)擊(ji)(ji)從世(shi)界上(shang)任何(he)地(di)方發射(she)(she)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)戰略導彈(dan)。高(gao)(gao)(gao)基高(gao)(gao)(gao)能激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)是(shi)高(gao)(gao)(gao)能激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)與航天(tian)器(qi)(qi)(qi)(qi)相結合的(de)(de)(de)(de)(de)(de)產物(wu)。當這(zhe)種(zhong)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)沿著空(kong)(kong)間軌道游弋時,一(yi)(yi)旦發現對(dui)(dui)方目標,即(ji)可(ke)(ke)投(tou)入戰斗。由于(yu)(yu)它(ta)部署在(zai)宇宙空(kong)(kong)間,居(ju)高(gao)(gao)(gao)臨下,視野廣闊,更(geng)是(shi)如(ru)虎(hu)添翼(yi)。在(zai)實際(ji)戰斗中(zhong)(zhong),可(ke)(ke)用(yong)它(ta)對(dui)(dui)對(dui)(dui)方的(de)(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)(kong)中(zhong)(zhong)目標實施(shi)閃電般的(de)(de)(de)(de)(de)(de)攻(gong)擊(ji)(ji),以摧毀對(dui)(dui)方的(de)(de)(de)(de)(de)(de)偵(zhen)察(cha)衛(wei)星、預警衛(wei)星、通信衛(wei)星、氣象衛(wei)星,甚(shen)至能將(jiang)(jiang)對(dui)(dui)方的(de)(de)(de)(de)(de)(de)洲(zhou)際(ji)導彈(dan)摧毀在(zai)助推的(de)(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)升階段。
3.激光動力推進器
既然太陽(yang)不足以推(tui)(tui)動恒星際太空飛(fei)船,于是有科學家提出(chu)了激光動力(li)推(tui)(tui)進器技(ji)術,利用一束強大的激光讓物體飛(fei)行(xing)。
激(ji)(ji)(ji)(ji)光雷(lei)(lei)達(laser radar)是(shi)指(zhi)用(yong)激(ji)(ji)(ji)(ji)光器(qi)(qi)作為輻射(she)(she)源(yuan)的雷(lei)(lei)達。激(ji)(ji)(ji)(ji)光雷(lei)(lei)達是(shi)激(ji)(ji)(ji)(ji)光技術與雷(lei)(lei)達技術相結合的產物。由發(fa)(fa)射(she)(she)機(ji)、天線、接(jie)收(shou)機(ji)、跟蹤架及信息處理等(deng)部分組成。發(fa)(fa)射(she)(she)機(ji)是(shi)各種形式(shi)的激(ji)(ji)(ji)(ji)光器(qi)(qi),如(ru)二(er)(er)氧(yang)化碳(tan)激(ji)(ji)(ji)(ji)光器(qi)(qi)、摻釹釔(yi)鋁石榴石激(ji)(ji)(ji)(ji)光器(qi)(qi)、半導體(ti)激(ji)(ji)(ji)(ji)光器(qi)(qi)及波長可調諧的固(gu)體(ti)激(ji)(ji)(ji)(ji)光器(qi)(qi)等(deng);天線是(shi)光學(xue)望遠鏡(jing);接(jie)收(shou)機(ji)采用(yong)各種形式(shi)的光電(dian)探(tan)(tan)測(ce)器(qi)(qi),如(ru)光電(dian)倍增(zeng)管(guan)、半導體(ti)光電(dian)二(er)(er)極(ji)管(guan)、雪崩(beng)光電(dian)二(er)(er)極(ji)管(guan)、紅(hong)外(wai)和可見光多元探(tan)(tan)測(ce)器(qi)(qi)件(jian)等(deng)。激(ji)(ji)(ji)(ji)光雷(lei)(lei)達采用(yong)脈沖或(huo)連續波2種工作方式(shi),探(tan)(tan)測(ce)方法分直接(jie)探(tan)(tan)測(ce)與外(wai)差(cha)探(tan)(tan)測(ce)。
通信
激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)通信(xin),是激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)在大氣空間(jian)傳輸的一種通信(xin)方式(shi)。激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)大氣通信(xin)的發送設備(bei)主要由激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan))、光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)調制(zhi)器、光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)發射天線(透鏡)等(deng)組(zu)成(cheng);接(jie)收(shou)設備(bei)主要由光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)接(jie)收(shou)天線、光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)檢測器等(deng)組(zu)成(cheng)。
信(xin)(xin)(xin)息(xi)發送時(shi),先(xian)轉換成(cheng)電信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao),再由光(guang)(guang)調(diao)制器(qi)將其調(diao)制在激(ji)光(guang)(guang)器(qi)產(chan)生的激(ji)光(guang)(guang)束上(shang),經光(guang)(guang)學天線(xian)發射出去。信(xin)(xin)(xin)息(xi)接(jie)收(shou)(shou)時(shi),光(guang)(guang)學接(jie)收(shou)(shou)天線(xian)將接(jie)收(shou)(shou)到的光(guang)(guang)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)聚(ju)焦后,送至光(guang)(guang)檢測(ce)器(qi)恢(hui)復成(cheng)電信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao),再還原為信(xin)(xin)(xin)息(xi)。大(da)(da)氣(qi)激(ji)光(guang)(guang)通(tong)信(xin)(xin)(xin)的容量大(da)(da)、保密性好,不受電磁(ci)干擾。但(dan)激(ji)光(guang)(guang)在大(da)(da)氣(qi)中傳輸時(shi)受雨、霧、雪、霜等(deng)影響,衰耗要增大(da)(da),故一(yi)般(ban)用于邊防、海(hai)島、跨越江河(he)等(deng)近距離(li)通(tong)信(xin)(xin)(xin),以(yi)及大(da)(da)氣(qi)層外的衛星間(jian)通(tong)信(xin)(xin)(xin)和深空通(tong)信(xin)(xin)(xin)。
早期(qi)的(de)(de)激光(guang)(guang)(guang)大(da)氣通信(xin)(xin)所用光(guang)(guang)(guang)源多數(shu)為二(er)氧化碳(tan)激光(guang)(guang)(guang)器、氦(hai)-氖激光(guang)(guang)(guang)器等。二(er)氧化碳(tan)激光(guang)(guang)(guang)器輸出激光(guang)(guang)(guang)波(bo)長(chang)為10.6微米(mi),此波(bo)長(chang)正好處在大(da)氣信(xin)(xin)道傳輸的(de)(de)低(di)損耗窗口,是較為理(li)想(xiang)的(de)(de)通信(xin)(xin)光(guang)(guang)(guang)源。從70年代末到80年代中期(qi),由(you)于在技術(shu)實現上難(nan)以解決好全天候、高機動(dong)性、高靈活性、穩定性等問題,激光(guang)(guang)(guang)大(da)氣通信(xin)(xin)的(de)(de)研究陷入低(di)潮。
1988年,巴(ba)西宣布研制成功一(yi)種(zhong)便(bian)攜式半導體激光(guang)大(da)氣通(tong)(tong)信系(xi)統(tong)(tong)。這種(zhong)通(tong)(tong)過(guo)激光(guang)器聯(lian)通(tong)(tong)線路的(de)軍(jun)用紅外(wai)通(tong)(tong)信裝(zhuang)置,其外(wai)形如(ru)同一(yi)架雙筒望遠(yuan)鏡(jing),在上面安裝(zhuang)了激光(guang)二極(ji)管(guan)和麥克風。使用時(shi),一(yi)方(fang)將雙筒鏡(jing)對準另一(yi)方(fang)即可(ke)(ke)實現(xian)通(tong)(tong)信,通(tong)(tong)信距(ju)離為1千(qian)米,如(ru)果將光(guang)學天線固定下來,通(tong)(tong)信距(ju)離可(ke)(ke)達(da)15千(qian)米。1989年,美(mei)國成功地研制出一(yi)種(zhong)短距(ju)離、隱(yin)蔽式的(de)大(da)氣激光(guang)通(tong)(tong)信系(xi)統(tong)(tong)。1990年,美(mei)國試(shi)驗了適用于特(te)種(zhong)戰(zhan)爭(zheng)和低強度(du)戰(zhan)爭(zheng)需要(yao)的(de)紫外(wai)光(guang)波通(tong)(tong)信,這種(zhong)通(tong)(tong)信系(xi)統(tong)(tong)完全符(fu)合戰(zhan)術任務的(de)要(yao)求,通(tong)(tong)信距(ju)離為2~5千(qian)米;如(ru)果對光(guang)束(shu)進(jin)行適當處理,通(tong)(tong)信距(ju)離可(ke)(ke)達(da)5~10千(qian)米。
90年代初,俄羅(luo)斯研制成(cheng)功了(le)大功率半導體(ti)激光(guang)(guang)(guang)器,并開始了(le)激光(guang)(guang)(guang)大氣通(tong)信(xin)(xin)系(xi)統(tong)(tong)技術的(de)實用化研究。不久便推出(chu)了(le)10千米以(yi)內的(de)半導體(ti)激光(guang)(guang)(guang)大氣通(tong)信(xin)(xin)系(xi)統(tong)(tong)并在莫斯科、瓦洛涅什(shen)(shen)、圖(tu)拉等城市(shi)應用。在瓦涅什(shen)(shen)河兩岸相距(ju)4千米的(de)兩個電(dian)站之間,架設(she)起(qi)了(le)半導體(ti)激光(guang)(guang)(guang)大氣通(tong)信(xin)(xin)系(xi)統(tong)(tong),該系(xi)統(tong)(tong)可同時傳輸8路(lu)數(shu)字電(dian)話。在距(ju)離(li)瓦洛涅什(shen)(shen)城約200千米以(yi)及在距(ju)莫斯科不遠的(de)地方(fang),也開通(tong)了(le)半導體(ti)激光(guang)(guang)(guang)大氣通(tong)信(xin)(xin)系(xi)統(tong)(tong)線路(lu)。
隨著半(ban)導(dao)體激光器的不斷(duan)成熟、光學天(tian)線(xian)制(zhi)作技術(shu)的不斷(duan)完善(shan)、信號壓縮編(bian)碼等技術(shu)的合理使用(yong),激光大氣(qi)通信正重新(xin)煥發出生機(ji)。
激光測速
激光測速(su)是對被(bei)(bei)測物(wu)體進行兩次有(you)(you)特定時(shi)間間隔的(de)激光測距,取得(de)在該一時(shi)段內被(bei)(bei)測物(wu)體的(de)移(yi)動(dong)距離,從而得(de)到該被(bei)(bei)測物(wu)體的(de)移(yi)動(dong)速(su)度。因(yin)此,激光測速(su)具有(you)(you)以下(xia)幾個特點:
1、由于(yu)該激光光束基本為射線(xian),估(gu)測速距(ju)離相(xiang)對(dui)于(yu)雷(lei)達(da)測速有效距(ju)離遠,可測1000M外;
2、測速精度高,誤(wu)差<1公里;
3、鑒于激光(guang)(guang)(guang)測(ce)速的(de)原(yuan)理(li),激光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)束必(bi)須要瞄準垂直(zhi)與激光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)束的(de)平面反(fan)射點,又由于被測(ce)車(che)輛(liang)距離太(tai)遠、且(qie)處于移動狀態,或者(zhe)車(che)體平面不大,而導致(zhi)激光(guang)(guang)(guang)測(ce)速成功率低、難度大,特別是執(zhi)勤(qin)警(jing)員(yuan)的(de)工(gong)作(zuo)強度很(hen)大、很(hen)易疲勞;
4、鑒(jian)于激(ji)光(guang)測速的原理,激(ji)光(guang)測速器不(bu)可(ke)能(neng)具(ju)備在(zai)運動中使(shi)用,只(zhi)能(neng)在(zai)靜止狀態(tai)下應用;因(yin)此,激(ji)光(guang)測速儀不(bu)能(neng)稱之為“流動電子(zi)警察”。在(zai)靜止狀態(tai)下使(shi)用時,司(si)機很容易發(fa)現有檢測,因(yin)此達(da)不(bu)到預期(qi)目(mu)的;
5、價格昂貴,2013年經過正規途徑進口的激光測速儀(不含取景和控制部分)價格至少在一萬美金(jin)左右。
工業
激(ji)(ji)光在(zai)(zai)工業(ye)(ye)上(shang),也(ye)應用(yong)(yong)極為(wei)(wei)廣泛,因為(wei)(wei)激(ji)(ji)光在(zai)(zai)激(ji)(ji)光束(shu)聚焦在(zai)(zai)材(cai)(cai)料(liao)表面的(de)時(shi)候能夠使(shi)材(cai)(cai)料(liao)熔(rong)化(hua),使(shi)激(ji)(ji)光束(shu)與材(cai)(cai)料(liao)沿一定軌跡作相對運動,從而形成一定形狀的(de)切(qie)縫。七十年(nian)代后,為(wei)(wei)了(le)改善和提高火(huo)焰切(qie)割的(de)切(qie)口質量,又推廣了(le)氧乙烷精密(mi)火(huo)焰切(qie)割和等離子切(qie)割。在(zai)(zai)工業(ye)(ye)生(sheng)產中有一定的(de)適(shi)用(yong)(yong)范圍。
激光玻璃
激(ji)(ji)光(guang)玻璃是一(yi)種以玻璃為(wei)基質(zhi)的固體激(ji)(ji)光(guang)材料。它廣泛應用于各類型(xing)固體激(ji)(ji)光(guang)光(guang)器中,并(bing)成為(wei)高功率(lv)和高能量激(ji)(ji)光(guang)器的主要激(ji)(ji)光(guang)材料。
激(ji)光玻(bo)(bo)(bo)璃由(you)基(ji)質(zhi)玻(bo)(bo)(bo)璃和激(ji)活離子(zi)兩部分組(zu)成。激(ji)光玻(bo)(bo)(bo)璃各種(zhong)物(wu)理(li)化學性質(zhi)主要由(you)基(ji)質(zhi)玻(bo)(bo)(bo)璃決定,而它(ta)的(de)(de)(de)光譜性質(zhi)則主要由(you)激(ji)活離子(zi)決定。但是(shi)基(ji)質(zhi)玻(bo)(bo)(bo)璃與(yu)激(ji)活離子(zi)彼此間互相作用,所以激(ji)活離子(zi)對激(ji)光玻(bo)(bo)(bo)璃的(de)(de)(de)物(wu)理(li)化學性質(zhi)有一(yi)定的(de)(de)(de)影響(xiang),而基(ji)質(zhi)玻(bo)(bo)(bo)璃對它(ta)的(de)(de)(de)光譜性質(zhi)的(de)(de)(de)影響(xiang)有時還(huan)是(shi)相當重要的(de)(de)(de)。
激光冷卻
激光(guang)(guang)(guang)冷卻(laser cooling)利(li)用(yong)激光(guang)(guang)(guang)和(he)(he)原(yuan)子(zi)(zi)的(de)相互作(zuo)用(yong)減速原(yuan)子(zi)(zi)運動以獲得超低溫原(yuan)子(zi)(zi)的(de)高(gao)(gao)新技術(shu)。這一重要(yao)(yao)技術(shu)早期的(de)主要(yao)(yao)目的(de)是(shi)為(wei)了(le)精確測量各種原(yuan)子(zi)(zi)參數(shu),用(yong)于高(gao)(gao)分辨(bian)率(lv)(lv)激光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)和(he)(he)超高(gao)(gao)精度的(de)量子(zi)(zi)頻標(原(yuan)子(zi)(zi)鐘(zhong)),后(hou)來(lai)卻成為(wei)實現原(yuan)子(zi)(zi)玻(bo)色-愛(ai)因斯坦(tan)凝(ning)聚的(de)關鍵實驗(yan)方法。激光(guang)(guang)(guang)冷卻有許多(duo)應(ying)用(yong),如:原(yuan)子(zi)(zi)光(guang)(guang)(guang)學、原(yuan)子(zi)(zi)刻蝕、原(yuan)子(zi)(zi)鐘(zhong)、光(guang)(guang)(guang)學晶格、光(guang)(guang)(guang)鑷子(zi)(zi)、玻(bo)色-愛(ai)因斯坦(tan)凝(ning)聚、原(yuan)子(zi)(zi)激光(guang)(guang)(guang)、高(gao)(gao)分辨(bian)率(lv)(lv)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)以及光(guang)(guang)(guang)和(he)(he)物質(zhi)的(de)相互作(zuo)用(yong)的(de)基礎(chu)研(yan)究等(deng)(deng)等(deng)(deng)。
激光光譜
光(guang)(guang)譜(laser spectra)以(yi)激(ji)光(guang)(guang)為(wei)(wei)光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)譜技術。與(yu)普通光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)相(xiang)(xiang)比,激(ji)光(guang)(guang)光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)具有單色(se)性(xing)好(hao)、亮度(du)(du)高、方向(xiang)性(xing)強(qiang)和相(xiang)(xiang)干性(xing)強(qiang)等特點,是(shi)用來研(yan)究光(guang)(guang)與(yu)物(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)互(hu)作(zuo)用,從而辨(bian)認物(wu)(wu)質(zhi)及其所在體系的(de)(de)(de)結(jie)構、組成、狀態及其變化的(de)(de)(de)理想光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)。激(ji)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)出現使原有的(de)(de)(de)光(guang)(guang)譜技術在靈(ling)敏度(du)(du)和分辨(bian)率方面得(de)到(dao)很大(da)的(de)(de)(de)改善。由于已能(neng)(neng)獲得(de)強(qiang)度(du)(du)極(ji)高、脈沖寬度(du)(du)極(ji)窄的(de)(de)(de)激(ji)光(guang)(guang),對(dui)多光(guang)(guang)子過(guo)程(cheng)、非線性(xing)光(guang)(guang)化學(xue)(xue)過(guo)程(cheng)以(yi)及分子被激(ji)發后(hou)的(de)(de)(de)弛豫(yu)過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)觀察(cha)成為(wei)(wei)可(ke)能(neng)(neng),并分別發展成為(wei)(wei)新的(de)(de)(de)光(guang)(guang)譜技術。激(ji)光(guang)(guang)光(guang)(guang)譜學(xue)(xue)已成為(wei)(wei)與(yu)物(wu)(wu)理學(xue)(xue)、化學(xue)(xue)、生物(wu)(wu)學(xue)(xue)及材料科學(xue)(xue)等密切相(xiang)(xiang)關的(de)(de)(de)研(yan)究領域。
激光傳感器
激光傳感(gan)器(qi)(laser transducer)利用激光技術進行測(ce)量的(de)傳感(gan)器(qi)。它由激光器(qi)、激光檢測(ce)器(qi)和測(ce)量電(dian)(dian)路組成。激光傳感(gan)器(qi)是(shi)新(xin)型(xing)測(ce)量儀表,它的(de)優點是(shi)能實現無(wu)接觸(chu)遠距離測(ce)量,速度快,精度高,量程大(da),抗光、電(dian)(dian)干擾能力強(qiang)等。激光是(shi)最準的(de)尺。
激光測云儀
利用激光(guang)在大氣(qi)層(ceng)中的(de)(de)(de)衰減(jian)來(lai)判斷云層(ceng)。具(ju)體的(de)(de)(de)是當激光(guang)在大氣(qi)層(ceng)中傳越時,由于發射的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)與(yu)接收的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)之(zhi)間有能(neng)量(liang)差,利用能(neng)量(liang)的(de)(de)(de)衰減(jian)度與(yu)云層(ceng)的(de)(de)(de)水分(fen)子的(de)(de)(de)含量(liang)多(duo)少來(lai)判斷云層(ceng)結構(gou)和距(ju)離(li)的(de)(de)(de)儀(yi)器。
核聚變
我國著名物理學(xue)家王(wang)淦(gan)昌院(yuan)(yuan)士(shi)1964年就提出(chu)了(le)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)核(he)(he)聚(ju)變的(de)(de)初(chu)步理論,從而使我國在(zai)這(zhe)一(yi)領(ling)域的(de)(de)科(ke)研工作走在(zai)當(dang)時世(shi)界各國的(de)(de)前(qian)列。1974年,我國采用一(yi)路激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)驅動聚(ju)氘(dao)乙烯靶(ba)發生(sheng)核(he)(he)反應,并觀察到氘(dao)氘(dao)反應產生(sheng)的(de)(de)中(zhong)(zhong)子。此外,著名理論物理學(xue)家于敏院(yuan)(yuan)士(shi)在(zai)20世(shi)紀70年代中(zhong)(zhong)期(qi)就提出(chu)了(le)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)通過入(ru)射口、打進(jin)重金屬外殼包圍的(de)(de)空腔(qiang)、以(yi)X光(guang)(guang)(guang)輻射驅動方(fang)式(shi)實現(xian)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)核(he)(he)聚(ju)變的(de)(de)概念。1986年,我國激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)核(he)(he)聚(ju)變實驗裝置“神光(guang)(guang)(guang)”研制成(cheng)功(gong),聶榮臻(zhen)元(yuan)帥(shuai)還(huan)專(zhuan)門寫信祝賀。