光與(yu)物質(zhi)的(de)相互(hu)作用,實質(zhi)上是組成物質(zhi)的(de)微觀(guan)粒(li)子吸(xi)收或輻射光子,同時改變自身運動(dong)狀況(kuang)的(de)表現(xian)。
微觀粒子(zi)都具有特定的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)套能(neng)(neng)級(ji)(ji)(ji)(通常這些能(neng)(neng)級(ji)(ji)(ji)是(shi)分立(li)的(de)(de))。任一(yi)(yi)(yi)時(shi)刻(ke)粒子(zi)只能(neng)(neng)處在與(yu)某一(yi)(yi)(yi)能(neng)(neng)級(ji)(ji)(ji)相對應的(de)(de)狀態(或者簡單地(di)表述為處在某一(yi)(yi)(yi)個能(neng)(neng)級(ji)(ji)(ji)上)。與(yu)光(guang)(guang)子(zi)相互作用(yong)時(shi),粒子(zi)從一(yi)(yi)(yi)個能(neng)(neng)級(ji)(ji)(ji)躍遷(qian)到(dao)另一(yi)(yi)(yi)個能(neng)(neng)級(ji)(ji)(ji),并相應地(di)吸收或輻(fu)射光(guang)(guang)子(zi)。光(guang)(guang)子(zi)的(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)值為此兩(liang)能(neng)(neng)級(ji)(ji)(ji)的(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)差△E,頻率為ν=△E/h(h為普朗克常量(liang)(liang))。
1.受激吸(xi)收(簡稱吸(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(xi)收了能(neng)(neng)量時,躍(yue)遷到與此能(neng)(neng)量相對應的較高能(neng)(neng)級。這(zhe)種(zhong)躍(yue)遷稱為受(shou)激(ji)吸(xi)收。
2.自發輻射
粒子(zi)受到激(ji)發而進入的(de)(de)激(ji)發態(tai),不是粒子(zi)的(de)(de)穩定(ding)狀(zhuang)態(tai),如存在(zai)著可以接納粒子(zi)的(de)(de)較低(di)能級,即使沒有外界作(zuo)用,粒子(zi)也有一(yi)定(ding)的(de)(de)概率(lv),自(zi)發地從高能級激(ji)發態(tai)(E2)向(xiang)低(di)能級基態(tai)(E1)躍遷,同(tong)時輻(fu)射出能量為(wei)(E2-E1)的(de)(de)光子(zi),光子(zi)頻(pin)率(lv)ν=(E2-E1)/h。這種輻(fu)射過程稱為(wei)自(zi)發輻(fu)射。眾多原子(zi)以自(zi)發輻(fu)射發出的(de)(de)光,不具(ju)有相位、偏振態(tai)、傳播方向(xiang)上的(de)(de)一(yi)致,是物理上所說的(de)(de)非相干光。
3.受(shou)激輻射(she)、激光
1917年,愛(ai)因(yin)斯坦從理論(lun)上指出:除自發輻射外,處于高能(neng)級(ji)E2上的粒子還(huan)可以另一(yi)方式躍(yue)遷(qian)到較低能(neng)級(ji)。他指出當頻率(lv)為(wei)ν=(E2-E1)/h的光(guang)子入射時(shi),也會引發粒子以一(yi)定的概率(lv),迅速地從能(neng)級(ji)E2躍(yue)遷(qian)到能(neng)級(ji)E1,同(tong)時(shi)輻射一(yi)個與外來光(guang)子頻率(lv)、相位、偏振態以及(ji)傳(chuan)播(bo)方向都相同(tong)的光(guang)子,這個過程(cheng)稱(cheng)為(wei)受激輻射。
可(ke)以設(she)想,如果(guo)大(da)量原(yuan)(yuan)子(zi)處在(zai)高能(neng)(neng)級(ji)E2上(shang),當有(you)一個(ge)(ge)頻率(lv)ν=(E2-E1)/h的光(guang)(guang)子(zi)入射(she)(she),從而激勵E2上(shang)的原(yuan)(yuan)子(zi)產(chan)生受激輻射(she)(she),得(de)(de)到兩(liang)個(ge)(ge)特(te)征完全相(xiang)同的光(guang)(guang)子(zi),這兩(liang)個(ge)(ge)光(guang)(guang)子(zi)再激勵E2能(neng)(neng)級(ji)上(shang)原(yuan)(yuan)子(zi),又使(shi)其產(chan)生受激輻射(she)(she),可(ke)得(de)(de)到四(si)個(ge)(ge)特(te)征相(xiang)同的光(guang)(guang)子(zi),這意味著(zhu)原(yuan)(yuan)來(lai)的光(guang)(guang)信號(hao)被(bei)放大(da)了(le)。這種(zhong)在(zai)受激輻射(she)(she)過(guo)程中產(chan)生并(bing)被(bei)放大(da)的光(guang)(guang)就(jiu)是(shi)激光(guang)(guang)。
愛(ai)因斯坦(tan)1917提出受(shou)激(ji)輻(fu)射(she),激(ji)光(guang)(guang)器卻在(zai)1960年問世,相(xiang)隔(ge)43年,為(wei)什么?主要(yao)(yao)(yao)原因是,普通光(guang)(guang)源中(zhong)粒(li)子(zi)(zi)產(chan)生受(shou)激(ji)輻(fu)射(she)的(de)(de)(de)概率極(ji)小。當(dang)頻率一定的(de)(de)(de)光(guang)(guang)射(she)入工(gong)作(zuo)物質(zhi)時(shi),受(shou)激(ji)輻(fu)射(she)和受(shou)激(ji)吸收兩過程同時(shi)存在(zai),受(shou)激(ji)輻(fu)射(she)使(shi)(shi)光(guang)(guang)子(zi)(zi)數(shu)(shu)(shu)增加(jia),受(shou)激(ji)吸收卻使(shi)(shi)光(guang)(guang)子(zi)(zi)數(shu)(shu)(shu)減小。物質(zhi)處于(yu)熱平(ping)衡態時(shi),粒(li)子(zi)(zi)在(zai)各能(neng)(neng)級(ji)(ji)(ji)上(shang)的(de)(de)(de)分(fen)布(bu),遵循平(ping)衡態下(xia)粒(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)統計分(fen)布(bu)律。按統計分(fen)布(bu)規律,處在(zai)較(jiao)低(di)能(neng)(neng)級(ji)(ji)(ji)E1的(de)(de)(de)粒(li)子(zi)(zi)數(shu)(shu)(shu)必大于(yu)處在(zai)較(jiao)高(gao)(gao)能(neng)(neng)級(ji)(ji)(ji)E2的(de)(de)(de)粒(li)子(zi)(zi)數(shu)(shu)(shu)。這樣光(guang)(guang)穿過工(gong)作(zuo)物質(zhi)時(shi),光(guang)(guang)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)量只(zhi)會(hui)減弱不會(hui)加(jia)強。要(yao)(yao)(yao)想(xiang)使(shi)(shi)受(shou)激(ji)輻(fu)射(she)占優勢,必須使(shi)(shi)處在(zai)高(gao)(gao)能(neng)(neng)級(ji)(ji)(ji)E2的(de)(de)(de)粒(li)子(zi)(zi)數(shu)(shu)(shu)大于(yu)處在(zai)低(di)能(neng)(neng)級(ji)(ji)(ji)E1的(de)(de)(de)粒(li)子(zi)(zi)數(shu)(shu)(shu)。這種分(fen)布(bu)正(zheng)好與平(ping)衡態時(shi)的(de)(de)(de)粒(li)子(zi)(zi)分(fen)布(bu)相(xiang)反,稱為(wei)粒(li)子(zi)(zi)數(shu)(shu)(shu)反轉分(fen)布(bu),簡稱粒(li)子(zi)(zi)數(shu)(shu)(shu)反轉。如何從技術上(shang)實現粒(li)子(zi)(zi)數(shu)(shu)(shu)反轉是產(chan)生激(ji)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)必要(yao)(yao)(yao)條(tiao)件。
理論研究表明,任何工作物質,在適當的激勵條件下,可在粒子體系的特定高低能級間實現粒子數反轉。若原子或分子等微觀粒子具有高能級E2和低能級E1,E2和E1能級上的布居數密度為N2和N1,在兩能級間存在著自發發射躍遷、受激發射躍遷和受激吸收躍遷等三種過程。受激發射躍遷所產生的受激發射光,與入射光具有相同的頻率、相位、傳播方向和偏振方向。因此,大量粒子在同一相干輻射場激發下產生的受激發射光是相干的。受激發射躍遷幾率和受激吸收躍遷幾率均正比于入射輻射場的單色能量密度。當兩個能級的統計權重相等時,兩種過程的幾率相等。在熱平衡情況下N2
激光的理論基礎起源于物理學家愛因斯坦,1917年愛因斯坦提出了一套全新的技術理論‘光與物質相互作用’。這一(yi)理論是說在(zai)(zai)組成物質(zhi)的(de)原子中,有不同數量的(de)粒子(電子)分布在(zai)(zai)不同的(de)能級(ji)上(shang),在(zai)(zai)高能級(ji)上(shang)的(de)粒子受到某(mou)種(zhong)光子的(de)激(ji)(ji)(ji)發(fa),會從高能級(ji)跳到(躍遷)到低能級(ji)上(shang),這時(shi)將會輻射出(chu)(chu)與激(ji)(ji)(ji)發(fa)它的(de)光相(xiang)同性質(zhi)的(de)光,而且在(zai)(zai)某(mou)種(zhong)狀(zhuang)態下,能出(chu)(chu)現(xian)一(yi)個(ge)弱光激(ji)(ji)(ji)發(fa)出(chu)(chu)一(yi)個(ge)強光的(de)現(xian)象。這就(jiu)叫(jiao)做“受激(ji)(ji)(ji)輻射的(de)光放大”,簡稱激(ji)(ji)(ji)光。
1951年,美國物理學家查爾斯·哈德·湯(tang)斯設(she)(she)想(xiang)如(ru)果用(yong)分子(zi)(zi),而不用(yong)電(dian)子(zi)(zi)線路(lu),就可(ke)以(yi)(yi)得到波(bo)(bo)長(chang)足夠小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)無(wu)線電(dian)波(bo)(bo)。分子(zi)(zi)具有各種(zhong)不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)振動形式(shi),有些分子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)振動正好和微(wei)波(bo)(bo)波(bo)(bo)段(duan)范(fan)圍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)輻射相同(tong)。問題(ti)是如(ru)何(he)將這(zhe)(zhe)些振動轉變為(wei)輻射。就氨(an)分子(zi)(zi)來說,在(zai)適當(dang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)條件下,它(ta)每秒振動24,000,000,000次(24GHz),因(yin)此有可(ke)能發(fa)射波(bo)(bo)長(chang)為(wei)1.25厘米的(de)(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)波(bo)(bo)。他設(she)(she)想(xiang)通過熱或電(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法,把能量(liang)(liang)泵入(ru)氨(an)分子(zi)(zi)中(zhong),使(shi)它(ta)們處于(yu)“激發(fa)“狀(zhuang)態。然后,再設(she)(she)想(xiang)使(shi)這(zhe)(zhe)些受(shou)激的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分子(zi)(zi)處于(yu)具有和氨(an)分子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)固有頻率相同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)波(bo)(bo)束(shu)中(zhong)---這(zhe)(zhe)個微(wei)波(bo)(bo)束(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能量(liang)(liang)可(ke)以(yi)(yi)是很微(wei)弱的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。一(yi)(yi)(yi)個單獨(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氨(an)分子(zi)(zi)就會(hui)受(shou)到這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)(yi)微(wei)波(bo)(bo)束(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong),以(yi)(yi)同(tong)樣(yang)波(bo)(bo)長(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)束(shu)波(bo)(bo)形式(shi)放出(chu)它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能量(liang)(liang),這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)(yi)能量(liang)(liang)又繼而作用(yong)于(yu)另一(yi)(yi)(yi)個氨(an)分子(zi)(zi),使(shi)它(ta)也放出(chu)能量(liang)(liang)。這(zhe)(zhe)個很微(wei)弱的(de)(de)(de)(de)(de)(de)入(ru)射微(wei)波(bo)(bo)束(shu)相當(dang)于(yu)起立腳點對一(yi)(yi)(yi)場雪崩(beng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)促發(fa)作用(yong),最后就會(hui)產生一(yi)(yi)(yi)個很強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)波(bo)(bo)束(shu)。最初用(yong)來激發(fa)分子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能量(liang)(liang)就全部轉變為(wei)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)(de)(de)(de)輻射。
1953年12月,湯斯(si)和(he)他的學生(sheng)阿瑟·肖(xiao)洛(luo)終于制(zhi)成了(le)按(an)上述原理工作的的一(yi)個裝(zhuang)置,產(chan)生(sheng)了(le)所需(xu)要的微波束(shu)。這(zhe)個過程被(bei)稱為(wei)“受激(ji)輻射(she)的微波放大”。按(an)其(qi)英文的首(shou)字母(mu)縮寫(xie)為(wei)M.A.S.E.R,并由之造出了(le)單詞“maser”(脈(mo)澤)(這(zhe)樣的單詞稱為(wei)首(shou)字母(mu)縮寫(xie)詞,在技術語(yu)中越來越普遍(bian)使用)。
1958年,美國科學家肖(xiao)洛(luo)(Schawlow)和湯斯(Townes)發(fa)(fa)現(xian)了一種(zhong)神奇(qi)的(de)(de)現(xian)象:當(dang)他們(men)將氖光(guang)(guang)燈泡所發(fa)(fa)射的(de)(de)光(guang)(guang)照在一種(zhong)稀土晶體(ti)上時(shi),晶體(ti)的(de)(de)分(fen)(fen)子(zi)會發(fa)(fa)出鮮艷的(de)(de)、始終會聚在一起的(de)(de)強光(guang)(guang)。根據這一現(xian)象,他們(men)提出了"激(ji)光(guang)(guang)原(yuan)理(li)",即物質(zhi)在受(shou)到與其分(fen)(fen)子(zi)固有振(zhen)蕩頻率相同(tong)的(de)(de)能量激(ji)發(fa)(fa)時(shi),都會產生這種(zhong)不(bu)發(fa)(fa)散的(de)(de)強光(guang)(guang)--激(ji)光(guang)(guang)。他們(men)為(wei)此發(fa)(fa)表了重要論文,并獲(huo)得1964年的(de)(de)諾貝(bei)爾物理(li)學獎。
1960年5月15日,美國加利福(fu)尼亞州(zhou)休斯實驗室的科學家梅曼宣布獲得了(le)波長為(wei)0.6943微(wei)米的激光,這是人(ren)類(lei)有史以來獲得的第(di)一束激光,梅曼因而(er)也成為(wei)世界上(shang)第(di)一個將激光引入(ru)實用領域的科學家。
1960年7月7日,西奧多(duo)·梅(mei)曼(man)宣布(bu)世(shi)界上(shang)第一臺激光器誕(dan)生,梅(mei)曼(man)的(de)方案是,利用一個高強(qiang)閃光燈管,來激發(fa)紅(hong)寶石(shi)(shi)。由(you)于(yu)紅(hong)寶石(shi)(shi)其實在物理上(shang)只是一種(zhong)摻有鉻原子的(de)剛(gang)玉,所以(yi)當紅(hong)寶石(shi)(shi)受到刺激時,就會(hui)發(fa)出一種(zhong)紅(hong)光。在一塊表(biao)面(mian)鍍上(shang)反(fan)光鏡的(de)紅(hong)寶石(shi)(shi)的(de)表(biao)面(mian)鉆一個孔,使(shi)紅(hong)光可以(yi)從(cong)這個孔溢出,從(cong)而產生一條相當集(ji)中的(de)纖細紅(hong)色(se)光柱,當它射向某(mou)一點(dian)時,可使(shi)其達到比太陽表(biao)面(mian)還高的(de)溫度。
前蘇聯科學家尼古(gu)拉·巴索夫于1960年(nian)發(fa)明了半導體(ti)激光(guang)器(qi)。半導體(ti)激光(guang)器(qi)的結(jie)構(gou)通常由p層(ceng)、n層(ceng)和(he)形成雙(shuang)異質(zhi)結(jie)的有(you)源層(ceng)構(gou)成。其特(te)點是(shi):尺寸(cun)小、耦合效率高、響(xiang)應速度快、波長和(he)尺寸(cun)與(yu)光(guang)纖尺寸(cun)適配、可直接(jie)調(diao)制、相干性好。
1964年(nian)10月,中(zhong)國科學院長春光(guang)機所主辦的《光(guang)受(shou)激(ji)(ji)發(fa)射(she)情(qing)報(bao)》(其前身(shen)為《光(guang)量(liang)子放大專刊》)雜(za)志編輯部(bu)致(zhi)信錢學森(sen),請他為LASER取一個(ge)中(zhong)文名字,錢學森(sen)建議中(zhong)文名為“激(ji)(ji)光(guang)”。同年(nian)12月,上海(hai)召開(kai)第三屆光(guang)量(liang)子放大器學術會議,由(you)嚴濟慈(ci)主持,討論(lun)后正式采納錢學森(sen)的建議,將“通(tong)過輻射(she)受(shou)激(ji)(ji)發(fa)射(she)的光(guang)放大”的英(ying)文縮(suo)寫LASER正式翻譯為“激(ji)(ji)光(guang)”。隨后,《光(guang)受(shou)激(ji)(ji)發(fa)射(she)情(qing)報(bao)》雜(za)志也改名為《激(ji)(ji)光(guang)情(qing)報(bao)》。
1917年:愛(ai)因斯坦提出“受激(ji)發(fa)射(she)”理(li)論,一個(ge)光(guang)子使得受激(ji)原子發(fa)出一個(ge)相同(tong)的光(guang)子。
1953年:美國(guo)物理學家Charles Townes用微(wei)(wei)波(bo)(bo)實現了激光(guang)器的前身:微(wei)(wei)波(bo)(bo)受激發射放大(英文(wen)首(shou)字(zi)母縮寫maser)。
1957年:Townes的博士生Gordon Gould創造了“laser”這個單詞,從理(li)論上指出可(ke)以(yi)用(yong)光(guang)激(ji)發原子(zi),產生一束(shu)相干光(guang)束(shu),之后人們(men)為其申請了專(zhuan)利(li),相關法律糾(jiu)紛維持了近30年。
1960年:美國(guo)加州(zhou)Hughes實驗(yan)室(shi)的Theodore Maiman實現了第一束激(ji)光(guang)。
1961年:激(ji)光首(shou)次在外科手術中用于殺滅視網膜腫瘤(liu)。
1962年:發明半導體二極管激光器,這是今天(tian)小型(xing)商用激光器的(de)支柱。
1969年(nian):激光(guang)用于遙感(gan)勘測,激光(guang)被射向阿波羅11號放在(zai)月球表面的反射器,測得的地月距離誤差在(zai)幾米范圍內(nei)。
1971年:激光(guang)(guang)進入藝術世界(jie),用于舞臺(tai)光(guang)(guang)影效果,以及(ji)激光(guang)(guang)全(quan)息攝像(xiang)。英國籍匈牙利裔物理學家Dennis Gabor憑借對全(quan)息攝像(xiang)的研究獲得諾貝爾(er)獎。
1974年:第一個(ge)超市條形碼(ma)掃(sao)描器出現。
1975年:IBM投(tou)放第(di)一臺商用(yong)激光打印(yin)機。
1978年(nian):飛利(li)浦制造出第一臺激(ji)光盤(LD)播放機,不過價格(ge)很高。
1982年:第(di)一(yi)臺(tai)緊(jin)湊碟片(CD)播放機出現,第(di)一(yi)部CD盤(pan)是(shi)美國歌手Billy Joel在1978年的(de)專輯52nd Street。
1983年:里根總統發表(biao)了“星球(qiu)大戰”的(de)演(yan)講,描繪了基于太空的(de)激光武器。
1988年:北美和歐(ou)洲間(jian)架(jia)設了第(di)一根光纖,用光脈沖來(lai)傳輸數(shu)據。
1990年:激光用(yong)于制(zhi)造業,包括(kuo)集成電路和汽車制(zhi)造。
1991年:第一(yi)次(ci)(ci)用(yong)激(ji)光治療近視,海(hai)灣戰爭中第一(yi)次(ci)(ci)用(yong)激(ji)光制導導彈(dan)。
1996年:東芝(zhi)推出(chu)數字多用途光盤(DVD)播放器。
2008年:法(fa)國神經外科(ke)學家使用(yong)廣導纖維激光和微(wei)創手術技術治療了腦瘤。
2010年:美國(guo)國(guo)家核安全管理局(ju)(NNSA)表示,通過(guo)使(shi)用192束(shu)(shu)激光來束(shu)(shu)縛核聚變的反應原(yuan)料、氫的同位(wei)素(su)氘(質量數2)和氚(質量數3),解決了核聚變的一個關鍵困難。
2011年(nian)3月,研究(jiu)人員研制的一(yi)種牽(qian)引(yin)波激光器能(neng)夠(gou)移動物體,未(wei)來有望(wang)能(neng)移動太空飛船。
2013年1月,科學(xue)家已經成(cheng)功(gong)研制出可用(yong)于醫學(xue)檢測(ce)的牽引光(guang)束。
2014年6月5日美國航天局利用激光束把一段時長37秒(miao)、名為“你(ni)好,世(shi)界(jie)!”的(de)高清視頻,只用了3.5秒(miao)就成功傳(chuan)(chuan)回,相(xiang)當于傳(chuan)(chuan)輸速率(lv)達到(dao)每(mei)秒(miao)50兆,而(er)傳(chuan)(chuan)統(tong)技術下載需(xu)要至(zhi)少(shao)10分鐘。
定向發光
普通光(guang)(guang)(guang)(guang)源是(shi)向(xiang)四面(mian)八方發(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)(guang)。要讓發(fa)(fa)射(she)(she)(she)(she)的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)朝一(yi)個(ge)方向(xiang)傳播,需要給光(guang)(guang)(guang)(guang)源裝(zhuang)(zhuang)上一(yi)定的(de)聚光(guang)(guang)(guang)(guang)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi),如汽車的(de)車前(qian)燈和探(tan)照(zhao)燈都是(shi)安裝(zhuang)(zhuang)有聚光(guang)(guang)(guang)(guang)作用的(de)反光(guang)(guang)(guang)(guang)鏡,使(shi)輻射(she)(she)(she)(she)光(guang)(guang)(guang)(guang)匯(hui)集起(qi)來向(xiang)一(yi)個(ge)方向(xiang)射(she)(she)(she)(she)出。激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)(she)的(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang),天(tian)生就是(shi)朝一(yi)個(ge)方向(xiang)射(she)(she)(she)(she)出,光(guang)(guang)(guang)(guang)束的(de)發(fa)(fa)散度(du)極小,大(da)約(yue)只(zhi)有0.001弧度(du),接近平行(xing)(xing)。1962年,人類第一(yi)次(ci)使(shi)用激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)照(zhao)射(she)(she)(she)(she)月球,地球離月球的(de)距離約(yue)38萬(wan)公里,但(dan)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)在月球表面(mian)的(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,看似平行(xing)(xing)的(de)探(tan)照(zhao)燈光(guang)(guang)(guang)(guang)柱射(she)(she)(she)(she)向(xiang)月球,按照(zhao)其光(guang)(guang)(guang)(guang)斑直徑(jing)將覆蓋整(zheng)個(ge)月球。天(tian)文學家相信,外(wai)星人或許正使(shi)用閃爍的(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)作為一(yi)種宇宙(zhou)燈塔(ta)來嘗(chang)試與(yu)地球進行(xing)(xing)聯(lian)系(xi)。
亮度極高
在激光(guang)發(fa)明前,人(ren)工光(guang)源中(zhong)(zhong)高(gao)(gao)壓脈(mo)沖(chong)氙(xian)燈的(de)(de)(de)(de)(de)亮(liang)(liang)度(du)最高(gao)(gao),與太陽的(de)(de)(de)(de)(de)亮(liang)(liang)度(du)不相上下,而紅(hong)寶石激光(guang)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)激光(guang)亮(liang)(liang)度(du),能(neng)超(chao)過氙(xian)燈的(de)(de)(de)(de)(de)幾百億(yi)倍。因為激光(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)亮(liang)(liang)度(du)極(ji)高(gao)(gao),所以能(neng)夠照亮(liang)(liang)遠距離的(de)(de)(de)(de)(de)物體(ti)。紅(hong)寶石激光(guang)器(qi)發(fa)射(she)(she)的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)束在月球上產生的(de)(de)(de)(de)(de)照度(du)約(yue)為0.02勒(le)克斯(光(guang)照度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)單位(wei)),顏色鮮紅(hong),激光(guang)光(guang)斑肉眼可見。若用功率(lv)最強的(de)(de)(de)(de)(de)探照燈照射(she)(she)月球,產生的(de)(de)(de)(de)(de)照度(du)只(zhi)有約(yue)一(yi)萬億(yi)分(fen)之一(yi)勒(le)克斯,人(ren)眼根本無法(fa)察覺。激光(guang)亮(liang)(liang)度(du)極(ji)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)原因是定向發(fa)光(guang)。大(da)量(liang)(liang)光(guang)子集中(zhong)(zhong)在一(yi)個極(ji)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)空間范(fan)圍內射(she)(she)出,能(neng)量(liang)(liang)密度(du)自然極(ji)高(gao)(gao)。
激光的(de)亮(liang)度與陽光之間的(de)比值是百萬級(ji)的(de),而且它是人類創造的(de)。
激光的顏色
激(ji)(ji)(ji)光的顏(yan)色取決(jue)于(yu)激(ji)(ji)(ji)光的波(bo)長(chang),而波(bo)長(chang)取決(jue)于(yu)發出激(ji)(ji)(ji)光的活性物質,即被刺(ci)激(ji)(ji)(ji)后能產(chan)(chan)(chan)生激(ji)(ji)(ji)光的那種材料。刺(ci)激(ji)(ji)(ji)紅寶石就能產(chan)(chan)(chan)生深(shen)玫瑰(gui)色的激(ji)(ji)(ji)光束,它應用于(yu)醫學領域,比如用于(yu)皮膚病的治療和外科手(shou)術(shu)。公認(ren)最貴重的氣(qi)體之(zhi)一的氬氣(qi)能夠產(chan)(chan)(chan)生藍(lan)綠色的激(ji)(ji)(ji)光束,它有(you)諸(zhu)多用途,如激(ji)(ji)(ji)光印刷(shua)術(shu),在顯微眼科手(shou)術(shu)中也是(shi)不可缺(que)少(shao)的。半(ban)導體產(chan)(chan)(chan)生的激(ji)(ji)(ji)光能發出紅外光,因此我們的眼睛看不見,但它的能量恰好能"解讀(du)"激(ji)(ji)(ji)光唱片,并能用于(yu)光纖通訊。但有(you)的激(ji)(ji)(ji)光器可調節輸出激(ji)(ji)(ji)光的波(bo)長(chang)。
激光分離技術
激光分(fen)離技術(shu)主(zhu)要指(zhi)激光切(qie)(qie)(qie)割技術(shu)和激光打孔技術(shu)。激光分(fen)離技術(shu)是將能(neng)量聚焦(jiao)到微(wei)小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)(kong)間,可獲得105~1015W/cm2極高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)輻照功率密(mi)(mi)度(du)(du),利用(yong)這一(yi)高(gao)(gao)密(mi)(mi)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)量進行非接觸、高(gao)(gao)速(su)度(du)(du)、高(gao)(gao)精(jing)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)工(gong)方法(fa)。在(zai)如此(ci)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光功率密(mi)(mi)度(du)(du)照射下(xia),幾乎可以對任(ren)何材料實現激光切(qie)(qie)(qie)割和打孔。激光切(qie)(qie)(qie)割技術(shu)是一(yi)種擺脫傳統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機械切(qie)(qie)(qie)割、熱處理(li)切(qie)(qie)(qie)割之(zhi)類的(de)(de)(de)(de)(de)(de)全新切(qie)(qie)(qie)割法(fa),具(ju)有更(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)(qie)割精(jing)度(du)(du)、更(geng)低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)粗糙(cao)度(du)(du)、更(geng)靈活的(de)(de)(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)(qie)割方法(fa)和更(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)效率等(deng)特點。激光打孔方法(fa)作(zuo)為在(zai)固體材料上加(jia)工(gong)孔方法(fa)之(zhi)一(yi),已成為一(yi)項擁有特定(ding)應用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)工(gong)技術(shu),主(zhu)要運用(yong)在(zai)航(hang)空(kong)(kong)、航(hang)天與微(wei)電子行業中(zhong)。
顏色極純
光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)顏色(se)(se)(se)(se)由光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)波(bo)(bo)(bo)長(chang)(chang)(chang)(chang)(或頻(pin)率)決定。一(yi)定的(de)(de)(de)波(bo)(bo)(bo)長(chang)(chang)(chang)(chang)對(dui)應一(yi)定的(de)(de)(de)顏色(se)(se)(se)(se)。太陽輻射(she)出的(de)(de)(de)可見(jian)光(guang)(guang)(guang)(guang)段的(de)(de)(de)波(bo)(bo)(bo)長(chang)(chang)(chang)(chang)分布范圍約在(zai)0.76微米(mi)至0.4微米(mi)之間,對(dui)應的(de)(de)(de)顏色(se)(se)(se)(se)從紅(hong)色(se)(se)(se)(se)到紫色(se)(se)(se)(se)共7種(zhong)顏色(se)(se)(se)(se),所以太陽光(guang)(guang)(guang)(guang)談不上單(dan)(dan)(dan)(dan)色(se)(se)(se)(se)性(xing)。發(fa)(fa)射(she)單(dan)(dan)(dan)(dan)種(zhong)顏色(se)(se)(se)(se)光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)稱為(wei)單(dan)(dan)(dan)(dan)色(se)(se)(se)(se)光(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan),它發(fa)(fa)射(she)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)波(bo)(bo)(bo)波(bo)(bo)(bo)長(chang)(chang)(chang)(chang)單(dan)(dan)(dan)(dan)一(yi)。比如氪燈(deng)(deng)、氦燈(deng)(deng)、氖燈(deng)(deng)、氫燈(deng)(deng)等都是(shi)單(dan)(dan)(dan)(dan)色(se)(se)(se)(se)光(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan),只發(fa)(fa)射(she)某(mou)一(yi)種(zhong)顏色(se)(se)(se)(se)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)。單(dan)(dan)(dan)(dan)色(se)(se)(se)(se)光(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)波(bo)(bo)(bo)波(bo)(bo)(bo)長(chang)(chang)(chang)(chang)雖然單(dan)(dan)(dan)(dan)一(yi),但仍(reng)有(you)一(yi)定的(de)(de)(de)分布范圍。如氖燈(deng)(deng)只發(fa)(fa)射(she)紅(hong)光(guang)(guang)(guang)(guang),單(dan)(dan)(dan)(dan)色(se)(se)(se)(se)性(xing)很(hen)好,被譽為(wei)單(dan)(dan)(dan)(dan)色(se)(se)(se)(se)性(xing)之冠,波(bo)(bo)(bo)長(chang)(chang)(chang)(chang)分布的(de)(de)(de)范圍仍(reng)有(you)0.00001納米(mi),因此氖燈(deng)(deng)發(fa)(fa)出的(de)(de)(de)紅(hong)光(guang)(guang)(guang)(guang),若仔細(xi)辨認仍(reng)包含有(you)幾十(shi)種(zhong)紅(hong)色(se)(se)(se)(se)。由此可見(jian),光(guang)(guang)(guang)(guang)輻射(she)的(de)(de)(de)波(bo)(bo)(bo)長(chang)(chang)(chang)(chang)分布區間越窄,單(dan)(dan)(dan)(dan)色(se)(se)(se)(se)性(xing)越好。
激光(guang)器輸(shu)出的光(guang),波(bo)長分布范圍(wei)非常窄,因此顏色(se)極純。以(yi)輸(shu)出紅光(guang)的氦氖激光(guang)器為(wei)例,其光(guang)的波(bo)長分布范圍(wei)可以(yi)窄到2×10^-9納米級別(bie),是氪燈發射的紅光(guang)波(bo)長分布范圍(wei)的萬(wan)分之(zhi)二。由此可見,激光(guang)器的單色(se)性(xing)遠(yuan)遠(yuan)超過任何一種(zhong)單色(se)光(guang)源(yuan)。
能量極大
光子的能量(liang)(liang)是(shi)用(yong)E=hv來計算的,其中h為普朗克常量(liang)(liang),v為頻率(lv)(lv)。由此可(ke)知,頻率(lv)(lv)越高,能量(liang)(liang)越高。激光頻率(lv)(lv)范圍(wei)3.846×10^(14)Hz到7.895×10^(14)Hz。
電磁(ci)波譜可大(da)致分為:
(1)無線電波(bo)——波(bo)長從幾千米(mi)到0.3米(mi)左右,一般的電視和無線電廣播的波(bo)段(duan)就是用這種波(bo);
(2)微(wei)波——波長從0.3米(mi)到10^-3米(mi),這些波多用在雷達或其它通訊系統(tong);
(3)紅外線——波長從10^-3米(mi)到7.8×10^-7米(mi);
(4)可見光(guang)——這是(shi)人們所能(neng)感(gan)光(guang)的(de)極狹窄的(de)一(yi)個波段(duan)。波長從780—380nm。光(guang)是(shi)原子(zi)或分(fen)子(zi)內的(de)電(dian)子(zi)運動(dong)狀態(tai)改變時(shi)所發(fa)出的(de)電(dian)磁波。由于它是(shi)我們能(neng)夠直接感(gan)受而察覺的(de)電(dian)磁波極少的(de)那(nei)一(yi)部分(fen);
(5)紫(zi)外線——波(bo)長(chang)從3×10^-7米到6×10^-10米。這些波(bo)產生的原因和光(guang)(guang)波(bo)類似,常常在放(fang)電時發出(chu)。由于它的能量(liang)(liang)和一般(ban)化學反應(ying)所(suo)牽涉的能量(liang)(liang)大(da)小相當,因此紫(zi)外光(guang)(guang)的化學效應(ying)最強;
(6)倫(lun)琴射(she)線(X射(she)線)——這部分電(dian)磁(ci)波譜,波長(chang)從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)的(de)內(nei)層電(dian)子(zi)由一個能態跳至另一個能態時或電(dian)子(zi)在(zai)原子(zi)核電(dian)場(chang)內(nei)減速時所發出(chu)的(de);
(7)伽(jia)馬射(she)線——是(shi)波(bo)(bo)長從(cong)10^-10~10^-14米的(de)(de)(de)電磁(ci)波(bo)(bo)。這種(zhong)不可(ke)見的(de)(de)(de)電磁(ci)波(bo)(bo)是(shi)從(cong)原子(zi)核內發(fa)出(chu)來的(de)(de)(de),放(fang)射(she)性(xing)物質(zhi)或原子(zi)核反(fan)應中常有(you)這種(zhong)輻射(she)伴隨著發(fa)出(chu)。γ射(she)線的(de)(de)(de)穿透(tou)力(li)很(hen)強,對生物的(de)(de)(de)破壞(huai)力(li)很(hen)大。由此(ci)看來,激光能(neng)量(liang)(liang)并不算很(hen)大,但是(shi)它的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)密度很(hen)大(因為它的(de)(de)(de)作用范圍很(hen)小,一般只有(you)一個點),短時(shi)間里聚集(ji)起大量(liang)(liang)的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang),用做(zuo)武器也就(jiu)可(ke)以(yi)理解(jie)了(le)。
其他特性
激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)有(you)很多特(te)性:首先,激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)是(shi)(shi)(shi)(shi)單色的(de)(de),或者(zhe)說是(shi)(shi)(shi)(shi)單頻(pin)的(de)(de)。有(you)一(yi)些激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)可以同時產生(sheng)不(bu)同頻(pin)率的(de)(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang),但是(shi)(shi)(shi)(shi)這(zhe)些激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)是(shi)(shi)(shi)(shi)互相隔離(li)(li)的(de)(de),使(shi)用時也是(shi)(shi)(shi)(shi)分開的(de)(de)。其次(ci),激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)是(shi)(shi)(shi)(shi)相干光(guang)(guang)。相干光(guang)(guang)的(de)(de)特(te)征是(shi)(shi)(shi)(shi)其所有(you)的(de)(de)光(guang)(guang)波都是(shi)(shi)(shi)(shi)同步的(de)(de),整束(shu)光(guang)(guang)就(jiu)好像一(yi)個“波列”。再(zai)次(ci),激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)是(shi)(shi)(shi)(shi)高度集(ji)中(zhong)的(de)(de),也就(jiu)是(shi)(shi)(shi)(shi)說它要走很長的(de)(de)一(yi)段距離(li)(li)才會出現分散或者(zhe)收斂的(de)(de)現象。
激光對(dui)組織(zhi)的生物(wu)效應
1、熱效應
2、光化學效應
3、壓強作用、電磁(ci)場效(xiao)應(ying)和生物刺激效(xiao)應(ying)。
壓強作用和電(dian)磁場效(xiao)應(ying)(ying)主要由(you)中等功率以(yi)上的(de)激(ji)光(guang)(guang)所產(chan)生,光(guang)(guang)化(hua)學效(xiao)應(ying)(ying)在低功率激(ji)光(guang)(guang)照射(she)時特別(bie)重要,熱效(xiao)應(ying)(ying)存在于所有的(de)激(ji)光(guang)(guang)照射(she),而生物(wu)刺激(ji)作用只發生在弱激(ji)光(guang)(guang)照射(she)時。
激光(guang)(guang)波(bo)長與眼睛傷(shang)(shang)害(hai):在(zai)激光(guang)(guang)的(de)傷(shang)(shang)害(hai)中(zhong)(zhong),以機(ji)體中(zhong)(zhong)眼睛的(de)傷(shang)(shang)害(hai)最為嚴重。波(bo)長在(zai)可見光(guang)(guang)和近(jin)紅(hong)外光(guang)(guang)的(de)激光(guang)(guang),眼屈(qu)光(guang)(guang)介(jie)質的(de)吸收(shou)率較低,透(tou)(tou)射率高,而(er)屈(qu)光(guang)(guang)介(jie)質的(de)聚(ju)(ju)焦能(neng)力(li)(即聚(ju)(ju)光(guang)(guang)力(li))強(qiang)。強(qiang)度(du)高的(de)可見或近(jin)紅(hong)外光(guang)(guang)進入眼睛時(shi)(shi)可以透(tou)(tou)過(guo)人眼屈(qu)光(guang)(guang)介(jie)質,聚(ju)(ju)積光(guang)(guang)于(yu)視(shi)網(wang)膜(mo)上(shang)(shang)。此時(shi)(shi)視(shi)網(wang)膜(mo)上(shang)(shang)的(de)激光(guang)(guang)能(neng)量密(mi)度(du)及功率密(mi)度(du)提高到(dao)幾千(qian)甚至(zhi)(zhi)幾萬倍,大(da)量的(de)光(guang)(guang)能(neng)在(zai)瞬間聚(ju)(ju)中(zhong)(zhong)于(yu)視(shi)網(wang)膜(mo)上(shang)(shang),致(zhi)視(shi)網(wang)膜(mo)的(de)感(gan)光(guang)(guang)細胞(bao)層溫度(du)迅(xun)速(su)升高,以至(zhi)(zhi)使感(gan)光(guang)(guang)細胞(bao)凝固變(bian)性壞死(si)而(er)失去感(gan)光(guang)(guang)的(de)作用。激光(guang)(guang)聚(ju)(ju)于(yu)感(gan)光(guang)(guang)細胞(bao)時(shi)(shi)產生過(guo)熱而(er)引(yin)起(qi)的(de)蛋(dan)白質凝固變(bian)性是不(bu)可逆的(de)損(sun)傷(shang)(shang)。一旦損(sun)傷(shang)(shang)以后(hou)就會造(zao)成眼睛的(de)永久失明(ming)。
激光(guang)的(de)(de)波長(chang)不同(tong)對(dui)眼(yan)球作用的(de)(de)程(cheng)度不同(tong),其后果也(ye)不同(tong)。遠紅(hong)外激光(guang)對(dui)眼(yan)睛的(de)(de)損害主(zhu)(zhu)要以(yi)角膜為(wei)主(zhu)(zhu),這(zhe)(zhe)是因為(wei)這(zhe)(zhe)類波長(chang)的(de)(de)激光(guang)幾乎全(quan)部被角膜吸(xi)收,所(suo)以(yi)角膜損傷(shang)最重,主(zhu)(zhu)要引(yin)起角膜炎(yan)和結膜炎(yan),患者感到眼(yan)睛痛(tong),異(yi)物樣刺激、怕光(guang)、流眼(yan)淚、眼(yan)球充血,視力下降等。發(fa)生(sheng)遠紅(hong)外光(guang)損傷(shang)時應遮住保護傷(shang)眼(yan),防止感染發(fa)生(sheng),對(dui)癥處理(li)。
紫外(wai)激光對眼(yan)的(de)損傷主要是角膜(mo)和晶狀(zhuang)體(ti),此波段(duan)的(de)紫外(wai)激光幾乎全部(bu)被眼(yan)的(de)晶狀(zhuang)體(ti)吸收(shou)(shou),而中遠以角膜(mo)吸收(shou)(shou)為主,因而可致晶狀(zhuang)體(ti)及角膜(mo)混濁。
激光器通(tong)常(chang)都(dou)會標示有著安(an)全(quan)等(deng)級編號的激光警示標簽:
第1級(Class I/1):通常是因為光束被完全(quan)的封(feng)閉(bi)在內,例如在CD或DVD播放器內。
第2級(ji)(Class II/2):在正(zheng)常(chang)使用(yong)狀況(kuang)下是安全的(de),這類設備通常(chang)功率低于1mW,例如激光(guang)指示器。
第3a/R級(Class IIIa/3R):功率(lv)通常(chang)會(hui)達到5mW,注視(shi)(shi)這種光束(shu)幾秒鐘會(hui)對視(shi)(shi)網膜造成立即的傷害。
第3b/B級(Class IIIb/3B):在暴露下會(hui)對眼(yan)睛造成立即的損傷(shang)。
第(di)4級(Class IV/4):激(ji)光(guang)會燒灼皮(pi)膚,即使(shi)散射的激(ji)光(guang)光(guang)(200W以上)也會對眼睛和皮(pi)膚造(zao)成傷害。利(li)用(yong)激(ji)光(guang)的熱(re)能,可以制造(zao)新型的烹飪工(gong)具。
以(yi)上情況是指在激光(guang)直射眼(yan)睛的(de)(de)情況下(xia)所發(fa)生的(de)(de)。如果間接觀察激光(guang),任何200W以(yi)下(xia)的(de)(de)激光(guang)的(de)(de)丁達(da)爾效應都不(bu)會(hui)對眼(yan)睛造(zao)成影響。
激(ji)光功率已(yi)不(bu)足以描(miao)述切割能力的大小,亮(liang)度(du)(Brightness)才是。亮(liang)度(du)的定義是“單(dan)(dan)位面積單(dan)(dan)位立體角的激(ji)光功率”。
對比CO2激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)、碟片激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)和光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi),可(ke)以得出這樣的(de)結(jie)論:直(zhi)到5千瓦,以光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)亮度最大(da),切(qie)割(ge)(ge)金屬板(ban)最快最厚(hou)的(de)當屬光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)。但實際上切(qie)割(ge)(ge)厚(hou)板(ban)尚不(bu)如CO2激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang),盡管(guan)碳鋼對近(jin)紅外的(de)1.07摻鐿光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)吸收(shou)率數倍于中紅外10.6的(de)CO2激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang),但10倍于光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)波長的(de)CO2激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)之切(qie)縫(feng)比光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)的(de)寬得多(一般(ban)2mm),氧氣易于吹入。這就是CO2激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)46年(nian)來一直(zhi)獨占固體激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)之鰲頭的(de)緣(yuan)由。第一,國產激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)切(qie)割(ge)(ge)機的(de)量產與自(zi)主(zhu)開發力(li)度的(de)加大(da),外國一線公(gong)司(si)在(zai)華本土化(hua)的(de)生產,縮小了二者的(de)產品(pin)差(cha)距與價格(ge)差(cha)距。用戶對國產機的(de)認同度不(bu)斷提(ti)高(gao),其(qi)在(zai)2010年(nian)國內市場(chang)的(de)占比高(gao)達80%。
第二,2010年我國千瓦以上(shang)大功率(lv)CO2激(ji)光切割機銷量(liang)達1000臺,占全球(qiu)市(shi)場的20%-25%。上(shang)海團結普瑞瑪(ma)、大族(zu)激(ji)光、武漢法利萊、奔騰楚天等一線廠(chang)商都有大幅的增長。最(zui)多一家(jia)竟占了國內(nei)市(shi)場的30%。
市場興旺得力(li)于(yu)擴大內需,但主要(yao)是(shi)這(zhe)種加工手(shou)段(duan)的魅力(li),特別在鐵(tie)路(lu)鋼(gang)鐵(tie)、工程機械、汽車造(zao)船、航空航天和軍(jun)工等高端市場的旺盛需求。
2014年(nian)市(shi)場難料,但可(ke)深信(xin)一點,2013年(nian)大(da)起,2014年(nian)絕不會大(da)落,作為(wei)制(zhi)造大(da)國(guo)的(de)中國(guo),保(bao)有量(liang)不會低于10000臺(tai)。須知2000年(nian)前的(de)10年(nian)我(wo)國(guo)的(de)總量(liang)才280臺(tai)。
第三,我國(guo)大(da)功率激光(guang)(guang)切(qie)割裝備的(de)(de)產(chan)業鏈遠未形成,尚無自(zi)主知識產(chan)權(quan)的(de)(de)新(xin)型(xing)大(da)功率激光(guang)(guang)器,無論激光(guang)(guang)器還是切(qie)割機的(de)(de)關鍵(jian)元部件(jian)都(dou)得依賴進(jin)口(kou)(kou)。價昂的(de)(de)電容切(qie)割頭及作為(wei)耗(hao)材的(de)(de)光(guang)(guang)學鏡片等的(de)(de)研(yan)發(fa)生(sheng)產(chan),迄今都(dou)無人問津。成不(bu)了國(guo)內配套(tao),進(jin)軍海外市場不(bu)過是夢想。唯(wei)有待(dai)到國(guo)產(chan)整機批量出口(kou)(kou)之日(ri),才是我國(guo)這一產(chan)業的(de)(de)形成之時。
第四,光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)是(shi)當前(qian)的(de)熱門話題(ti)。ROFIN與TRUMPF分別收購(gou)NUFERN與SPI公(gong)司發展(zhan)(zhan)光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)已三(san)年(nian)(nian),今春上(shang)海(hai)慕尼黑激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)展(zhan)(zhan)上(shang),ROFIN展(zhan)(zhan)出了(le)2KW光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi),但全(quan)球(qiu)高功率光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)市(shi)場依(yi)然是(shi)IPG一統天(tian)下。繼上(shang)年(nian)(nian)SALVAGNINI與LASER PHOTONICS等公(gong)司展(zhan)(zhan)出用其的(de)光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)之切(qie)割(ge)機后,2010年(nian)(nian)11月在亞特蘭(lan)大的(de)FABTECH與漢(han)諾威的(de)EUROBLECH展(zhan)(zhan)會(hui)上(shang)又推出愈(yu)來愈(yu)多的(de)光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)切(qie)割(ge)機。欣喜的(de)是(shi)一批(pi)海(hai)歸博士矢志(zhi)回國創業,創建了(le)武漢(han)銳科(ke)光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)、西安炬(ju)光(guang)(guang)(guang)等公(gong)司,研發生產(chan)(chan)高功率光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)與二極管激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)泵源,相信有自主知識產(chan)(chan)權的(de)4KW連續波光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)不久(jiu)將會(hui)呈現在國人面前(qian)。
發展前景
激(ji)(ji)光(guang)的(de)(de)(de)空(kong)間(jian)控制性和(he)時間(jian)控制性很(hen)好,對(dui)(dui)加(jia)(jia)工(gong)對(dui)(dui)象的(de)(de)(de)材質(zhi)(zhi)、形狀、尺(chi)寸(cun)和(he)加(jia)(jia)工(gong)環境的(de)(de)(de)自由(you)度(du)都很(hen)大(da),特別(bie)適(shi)用于自動(dong)化(hua)加(jia)(jia)工(gong),激(ji)(ji)光(guang)加(jia)(jia)工(gong)系統與計算機數控技術相結合可構成高(gao)效(xiao)自動(dong)化(hua)加(jia)(jia)工(gong)設備,已成為(wei)企業實(shi)行適(shi)時生(sheng)產的(de)(de)(de)關鍵(jian)技術,為(wei)優質(zhi)(zhi)、高(gao)效(xiao)和(he)低成本的(de)(de)(de)加(jia)(jia)工(gong)生(sheng)產開(kai)辟(pi)了廣闊的(de)(de)(de)前景。透過將激(ji)(ji)光(guang)束集中(zhong)在(zai)單(dan)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)上,ETH Zurich的(de)(de)(de)科學家只用單(dan)個分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)就(jiu)產生(sheng)激(ji)(ji)光(guang)運(yun)作的(de)(de)(de)基本條件──受激(ji)(ji)發射(stimulated emission)。由(you)于在(zai)低溫(wen)下(xia),分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)會(hui)增加(jia)(jia)它們(men)的(de)(de)(de)外(wai)表面(mian)積(apparent surface area)來跟光(guang)線(xian)互(hu)動(dong),因此研究(jiu)人員將分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)冷卻到(dao)攝氏零下(xia)272度(du),也就(jiu)是只比絕對(dui)(dui)零度(du)高(gao)1度(du)兩(liang)條光(guang)束瞄準單(dan)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)
在受控制(zhi)的(de)(de)(de)模式下(xia),利(li)用(yong)(yong)一道激光(guang)(guang)(guang)束來(lai)讓單(dan)個分子(zi)進入量子(zi)態(controlled fashion),研究人(ren)員如此能(neng)明(ming)顯的(de)(de)(de)縮減或是放大(da)第(di)二(er)道激光(guang)(guang)(guang)束。這(zhe)種(zhong)運(yun)作模式與傳統的(de)(de)(de)晶體管如出(chu)一轍;晶體管內的(de)(de)(de)電位(electrical potential)能(neng)用(yong)(yong)來(lai)調(diao)變第(di)二(er)個信(xin)號。不過(guo)ETH Zurich并未透露(lu)其單(dan)分子(zi)的(de)(de)(de)化學方(fang)程式。由于(yu)其性能(neng)與散熱效能(neng)的(de)(de)(de)優勢(shi),光(guang)(guang)(guang)子(zi)運(yun)算技(ji)術是科(ke)學家們(men)長(chang)期追求(qiu)的(de)(de)(de)目(mu)標;光(guang)(guang)(guang)子(zi)(photon)不僅發熱比電子(zi)少,也能(neng)達到高(gao)出(chu)相當多的(de)(de)(de)數(shu)據傳輸速率。不過(guo)光(guang)(guang)(guang)通訊(xun)技(ji)術卻(que)只能(neng)逐步地從長(chang)距離通訊(xun),進展(zhan)到短距離通訊(xun),再(zai)進入單(dan)系(xi)統中(zhong)。
激光(guang)加工技(ji)術是利用激光(guang)束與
物質相互作(zuo)用(yong)的(de)特性對材料(包括金屬與非(fei)金屬)進(jin)行切(qie)割、焊接、表面處理(li)、打孔、微加工(gong)(gong)以及(ji)做(zuo)為(wei)光源(yuan),識別物體(ti)等的(de)一門技術(shu)(shu),傳(chuan)統應用(yong)最大的(de)領(ling)域為(wei)激光加工(gong)(gong)技術(shu)(shu)。激光技術(shu)(shu)是涉及(ji)到光、機、電、材料及(ji)檢測等多(duo)門學科(ke)的(de)一門綜合技術(shu)(shu),傳(chuan)統上看,它的(de)研究(jiu)范(fan)圍一般可分(fen)為(wei):
1.激光加工系(xi)統。包括激光器、導光系(xi)統、加工機床、控制系(xi)統及檢測系(xi)統。
2.激光加(jia)(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)。包括切割(ge)、焊接、表面(mian)處(chu)理(li)、打(da)孔、打(da)標、劃線、微雕等各種加(jia)(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)。
激光(guang)(guang)(guang)焊(han)接(jie)(jie):汽車(che)車(che)身厚薄板、汽車(che)零件、鋰電池(chi)、心(xin)臟(zang)起搏(bo)器(qi)(qi)(qi)、密封(feng)繼電器(qi)(qi)(qi)等(deng)密封(feng)器(qi)(qi)(qi)件以(yi)及各種(zhong)不允許(xu)焊(han)接(jie)(jie)污染和(he)(he)變形的(de)(de)器(qi)(qi)(qi)件。2013年使(shi)用的(de)(de)激光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)有YAG激光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi),CO2激光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)和(he)(he)半導體泵浦(pu)激光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)。
激(ji)光切(qie)割:汽車行業(ye)、計算機(ji)、電(dian)氣(qi)機(ji)殼、木刀模業(ye)、各種(zhong)金屬零(ling)件和特殊材(cai)料的(de)(de)切(qie)割、圓形鋸(ju)片、壓克力(li)、彈簧墊片、2mm以(yi)下的(de)(de)電(dian)子機(ji)件用銅(tong)板、一(yi)些金屬網(wang)板、鋼管、鍍錫鐵板、鍍亞(ya)鉛鋼板、磷(lin)青銅(tong)、電(dian)木板、薄鋁合金、石英(ying)玻(bo)璃、硅橡膠、1mm以(yi)下氧化鋁陶(tao)瓷(ci)片、航天工(gong)業(ye)使用的(de)(de)鈦(tai)合金等等。使用激(ji)光器有YAG激(ji)光器和CO2激(ji)光器。
激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)筆(bi):又稱為激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)指示器(qi)、指星(xing)筆(bi)等,是把可見激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)設計(ji)成便攜、手易握、激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)模組(二極管)加工(gong)成的筆(bi)型發射(she)器(qi)。常見的激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)筆(bi)有紅光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(650-660nm, 635nm)、綠光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(515-520nm,532nm)、藍(lan)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(445-450nm)和藍(lan)紫光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(405nm)等,功(gong)率通常以毫(hao)瓦為單位。通常在會(hui)報(bao)、教學(xue)、導賞(shang)人(ren)員都會(hui)使用(yong)它來投映一個光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)點或(huo)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)眼睛,任何情況下都不應該讓激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)直(zhi)射(she)眼睛。
激光治療:可以用于(yu)手術開刀,減(jian)輕(qing)痛苦,減(jian)少感(gan)染。
激(ji)光(guang)打標(biao):在(zai)各種材料和幾(ji)乎所(suo)有行業(ye)均得到廣(guang)泛應用,2013年使用的激(ji)光(guang)器(qi)(qi)有YAG激(ji)光(guang)器(qi)(qi)、CO2激(ji)光(guang)器(qi)(qi)和半(ban)導(dao)體(ti)泵浦激(ji)光(guang)器(qi)(qi)。
激(ji)(ji)光(guang)打孔(kong)(kong):激(ji)(ji)光(guang)打孔(kong)(kong)主(zhu)要應(ying)(ying)用(yong)在航(hang)空航(hang)天(tian)、汽車制造(zao)、電子儀表(biao)(biao)、化工等行(xing)業。激(ji)(ji)光(guang)打孔(kong)(kong)的(de)(de)迅速(su)發展,主(zhu)要體現在打孔(kong)(kong)用(yong)YAG激(ji)(ji)光(guang)器(qi)的(de)(de)平(ping)均輸出(chu)功率已由2008年的(de)(de)400w提高到(dao)了800w至1000w。國內2013年比較成熟的(de)(de)激(ji)(ji)光(guang)打孔(kong)(kong)的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)是在人造(zao)金剛石和(he)天(tian)然金剛石拉絲(si)模的(de)(de)生產及鐘表(biao)(biao)和(he)儀表(biao)(biao)的(de)(de)寶石軸承、飛(fei)機葉片(pian)、多(duo)層印刷線路板(ban)等行(xing)業的(de)(de)生產中。2013年使用(yong)的(de)(de)激(ji)(ji)光(guang)器(qi)多(duo)以YAG激(ji)(ji)光(guang)器(qi)、CO2激(ji)(ji)光(guang)器(qi)為主(zhu),也有一(yi)些準分激(ji)(ji)光(guang)器(qi)、同位素激(ji)(ji)光(guang)器(qi)和(he)半(ban)導體泵浦激(ji)(ji)光(guang)器(qi)。
激(ji)光(guang)熱處(chu)(chu)理:在(zai)汽(qi)車工業(ye)中(zhong)應用(yong)(yong)廣(guang)(guang)泛,如(ru)缸(gang)套、曲軸、活塞環、換向器(qi)、齒輪(lun)等零部件(jian)的(de)熱處(chu)(chu)理,同時在(zai)航空(kong)航天、機床行業(ye)和其它機械行業(ye)也應用(yong)(yong)廣(guang)(guang)泛。我國的(de)激(ji)光(guang)熱處(chu)(chu)理應用(yong)(yong)遠比國外廣(guang)(guang)泛得多(duo)。2013年使用(yong)(yong)的(de)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(zhu)。
激(ji)(ji)光快速成型(xing):將激(ji)(ji)光加工技術和計(ji)算機數控技術及柔性(xing)制(zhi)造技術相結合(he)而形(xing)成。多用于模(mo)具和模(mo)型(xing)行業。2013年使用的激(ji)(ji)光器(qi)(qi)多以(yi)YAG激(ji)(ji)光器(qi)(qi)、CO2激(ji)(ji)光器(qi)(qi)為(wei)主。
激(ji)光涂(tu)敷:在航空(kong)航天、模具及機(ji)電行業(ye)應用廣泛。2013年(nian)使用的激(ji)光器(qi)(qi)多以大功率(lv)YAG激(ji)光器(qi)(qi)、CO2激(ji)光器(qi)(qi)為主。
激(ji)光成(cheng)(cheng)(cheng)像:利用(yong)激(ji)光束掃(sao)描(miao)物體,將反(fan)(fan)射(she)(she)光束反(fan)(fan)射(she)(she)回來(lai),得到的(de)排布順(shun)序不(bu)同(tong)而成(cheng)(cheng)(cheng)像。用(yong)圖像落差來(lai)反(fan)(fan)映(ying)所成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)像。激(ji)光成(cheng)(cheng)(cheng)像具有(you)超(chao)視距的(de)探測能力,可用(yong)于(yu)(yu)衛星激(ji)光掃(sao)描(miao)成(cheng)(cheng)(cheng)像,未來(lai)用(yong)于(yu)(yu)遙感測繪等科技領域。
醫學
激(ji)(ji)光在醫學(xue)上的(de)應用(yong)主要分(fen)三類:激(ji)(ji)光生命科學(xue)研(yan)究、激(ji)(ji)光診斷、激(ji)(ji)光治(zhi)療(liao)(liao),其中激(ji)(ji)光治(zhi)療(liao)(liao)又分(fen)為:激(ji)(ji)光手(shou)術治(zhi)療(liao)(liao)、弱激(ji)(ji)光生物(wu)刺激(ji)(ji)作(zuo)用(yong)的(de)非手(shou)術治(zhi)療(liao)(liao)和激(ji)(ji)光的(de)光動(dong)力治(zhi)療(liao)(liao)。
應(ying)用(yong)(yong)于牙科的激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)系統依據(ju)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)在(zai)牙科應(ying)用(yong)(yong)的不同(tong)(tong)作用(yong)(yong),分為幾種不同(tong)(tong)的激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)系統。區別激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的重(zhong)要特(te)征之一是:光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的波長,不同(tong)(tong)波長的激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)對(dui)組織(zhi)的作用(yong)(yong)不同(tong)(tong),在(zai)可見光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)及近紅(hong)外光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜范圍的光(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)到牙體組織(zhi)較(jiao)深(shen)的部位,例如氬(ya)離子激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)、二(er)極管激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)或Nd:YAG激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(如圖1)。而Er:YAG激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)和CO,激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)線穿(chuan)透(tou)性(xing)(xing)差,僅能穿(chuan)透(tou)牙體組織(zhi)約0.01毫米。區別激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的重(zhong)要特(te)征之二(er)是:激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的強度(du)(即(ji)功率),如在(zai)診斷學中應(ying)用(yong)(yong)的二(er)極管激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang),其強度(du)僅為幾個(ge)毫瓦特(te),它有時也可用(yong)(yong)在(zai)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)顯示器上。
用(yong)于治療的激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang),通常是(shi)幾個瓦(wa)特中等強(qiang)度(du)的激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)。激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)對組(zu)織(zhi)的作用(yong),還取決(jue)于激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)脈沖的發(fa)射(she)方(fang)式,以典型的連續脈沖發(fa)射(she)方(fang)式的激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)有(you):氬(ya)離子激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)、二極(ji)管激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)、CO2,激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang);以短(duan)(duan)脈沖方(fang)式發(fa)射(she)的激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)有(you):Er:YAG激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)或許多Nd:YAG激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang),短(duan)(duan)脈沖式的激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)的強(qiang)度(du)(即功率)可以達到1,000瓦(wa)特或更高,這(zhe)些強(qiang)度(du)高、吸(xi)光(guang)(guang)性(xing)也(ye)高的激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang),只適用(yong)于清除(chu)硬組(zu)織(zhi)。
激光美容
(1)激(ji)光(guang)在(zai)美容界的用途越來越廣泛。色素沉著,如太(tai)田痣、鮮(xian)紅斑(ban)痣、雀斑(ban)、老(lao)年斑(ban)、毛細血管擴(kuo)張等(deng)(deng),以及去(qu)紋身、洗(xi)眼線、洗(xi)眉(mei)、治療(liao)瘢痕(hen)等(deng)(deng);而2013年以前一些新型的激(ji)光(guang)儀,高能超(chao)脈沖CO2激(ji)光(guang),鉺(er)激(ji)光(guang)進行(xing)除(chu)皺(zhou)、磨皮換膚、治療(liao)打(da)鼾,美白牙齒等(deng)(deng)等(deng)(deng),取得了良好(hao)的療(liao)效,為(wei)激(ji)光(guang)外科開辟越來越廣闊的領域。
(2)激(ji)(ji)光手術(shu)(shu)(shu)有(you)傳統(tong)手術(shu)(shu)(shu)無(wu)法比(bi)(bi)擬(ni)的(de)(de)優越性。首先激(ji)(ji)光手術(shu)(shu)(shu)不(bu)(bu)需要住院治(zhi)療,手術(shu)(shu)(shu)切口小,術(shu)(shu)(shu)中不(bu)(bu)出血(xue),創傷輕(qing),無(wu)瘢痕(hen)。例如:眼(yan)袋的(de)(de)治(zhi)療傳統(tong)手術(shu)(shu)(shu)法存在著由(you)(you)于剝(bo)離(li)范圍廣、術(shu)(shu)(shu)中出血(xue)多(duo),術(shu)(shu)(shu)后(hou)愈合慢,易形成瘢痕(hen)等缺點,而(er)應(ying)用(yong)高能超脈沖CO2激(ji)(ji)光儀治(zhi)療眼(yan)袋,則以它術(shu)(shu)(shu)中不(bu)(bu)出血(xue),不(bu)(bu)需縫合,不(bu)(bu)影響(xiang)正常工作,手術(shu)(shu)(shu)部位水(shui)腫輕(qing),恢復快(kuai),無(wu)瘢痕(hen)等優點,令傳統(tong)手術(shu)(shu)(shu)無(wu)法比(bi)(bi)擬(ni)。而(er)一(yi)(yi)些由(you)(you)于出血(xue)多(duo)而(er)無(wu)法進行的(de)(de)內窺(kui)鏡手術(shu)(shu)(shu),則可由(you)(you)激(ji)(ji)光切割代替完(wan)成。(注:有(you)一(yi)(yi)定的(de)(de)適應(ying)范圍)
(3)激光(guang)在血(xue)管(guan)(guan)性(xing)皮膚病(bing)以及色(se)素沉(chen)著的(de)治(zhi)(zhi)療中(zhong)成(cheng)效卓越。使用脈沖(chong)染(ran)料激光(guang)治(zhi)(zhi)療鮮(xian)(xian)紅(hong)斑痣,療效顯著,對周圍(wei)組(zu)(zu)織損傷小,幾乎不(bu)落疤。它(ta)的(de)出現(xian),成(cheng)為鮮(xian)(xian)紅(hong)斑痣治(zhi)(zhi)療史上(shang)的(de)一次(ci)革命,因(yin)為鮮(xian)(xian)紅(hong)斑痣治(zhi)(zhi)療史上(shang),放(fang)射、冷凍、電灼、手術等方法(fa),其瘢痕發生率均高,并常出現(xian)色(se)素脫失或沉(chen)著。激光(guang)治(zhi)(zhi)療血(xue)管(guan)(guan)性(xing)皮膚病(bing)是利用含氧血(xue)紅(hong)蛋(dan)白(bai)對一定波長的(de)激光(guang)選(xuan)擇(ze)性(xing)的(de)吸(xi)收(shou),而導致血(xue)管(guan)(guan)組(zu)(zu)織的(de)高度破壞(huai),其具有高度精(jing)確性(xing)與安全(quan)性(xing),不(bu)會影響周圍(wei)鄰(lin)近組(zu)(zu)織。因(yin)此,激光(guang)治(zhi)(zhi)療毛細血(xue)管(guan)(guan)擴張也(ye)是療效顯著。
此外,由(you)于可變(bian)脈沖(chong)激(ji)光(guang)(guang)(guang)等相繼問世,使得不滿(man)意紋身(shen)的(de)去除,以及(ji)各類(lei)色素性皮(pi)膚病如太田痣,老(lao)年斑等的(de)治療得到了(le)重大(da)突破(po)。這類(lei)激(ji)光(guang)(guang)(guang)根據選擇(ze)(ze)性光(guang)(guang)(guang)熱效應理論,(即不同波長(chang)的(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)可選擇(ze)(ze)性地作用(yong)于不同顏(yan)色的(de)皮(pi)膚損(sun)害(hai)),利用(yong)其強大(da)的(de)瞬間功率,高度集中(zhong)的(de)輻射能量(liang)(liang)及(ji)色素選擇(ze)(ze)性,極(ji)短的(de)脈寬,使激(ji)光(guang)(guang)(guang)能量(liang)(liang)集中(zhong)作用(yong)于色素顆粒、將其直(zhi)接汽化(hua)、擊碎,通過淋(lin)巴(ba)組(zu)織(zhi)排出(chu)體外,而不影響周(zhou)圍正常組(zu)織(zhi),并且以其療效確切,安(an)全可靠,無瘢(ban)痕,痛(tong)苦(ku)小而深入人心。
(4)激光(guang)(guang)外科開創了(le)醫學(xue)美(mei)(mei)容的(de)(de)新(xin)(xin)(xin)紀(ji)元。高(gao)能(neng)超(chao)脈沖(chong)CO2激光(guang)(guang)磨皮換膚術開拓(tuo)了(le)美(mei)(mei)容外科的(de)(de)新(xin)(xin)(xin)技術。它(ta)利用高(gao)能(neng)量,極短脈沖(chong)的(de)(de)激光(guang)(guang),使(shi)老(lao)化、損傷的(de)(de)皮膚組織瞬(shun)間被汽(qi)化,不傷及周圍(wei)組織,治療(liao)(liao)過程中幾乎不出血,并可精確的(de)(de)控制作用深度。其(qi)效果(guo)得到(dao)國際(ji)醫學(xue)整形美(mei)(mei)容界(jie)充分(fen)肯定,被譽為“開創了(le)醫學(xue)美(mei)(mei)容新(xin)(xin)(xin)紀(ji)元”;此外,更有高(gao)能(neng)超(chao)脈沖(chong)CO2激光(guang)(guang)儀治療(liao)(liao)眼袋、打(da)鼾、甚至激光(guang)(guang)美(mei)(mei)白牙齒等,以其(qi)安全精確的(de)(de)療(liao)(liao)效,簡(jian)便快捷(jie)的(de)(de)治療(liao)(liao)在醫學(xue)美(mei)(mei)容界(jie)創造了(le)一(yi)(yi)個又一(yi)(yi)個奇跡。激光(guang)(guang)美(mei)(mei)容使(shi)得醫學(xue)美(mei)(mei)容向前邁進了(le)一(yi)(yi)大(da)步(bu),并且賦予(yu)醫學(xue)美(mei)(mei)容更新(xin)(xin)(xin)的(de)(de)內涵(han)。
激光(guang)去除(chu)面(mian)部黑痣
激(ji)(ji)光去(qu)黑痣的(de)原理就在于將(jiang)激(ji)(ji)光在瞬(shun)間爆(bao)發(fa)出(chu)的(de)巨大能量置(zhi)于色(se)素(su)組織中(zhong),把色(se)素(su)打碎并分解,使其可以被巨噬(shi)細胞吞并掉,而(er)后會隨著(zhu)淋(lin)巴(ba)循(xun)環(huan)系統排出(chu)體外,由此達(da)到將(jiang)色(se)素(su)去(qu)去(qu)掉的(de)目的(de)。
激(ji)光去痣(zhi)(zhi)(zhi)可以適用的痣(zhi)(zhi)(zhi)的類型很多(duo),比如包括上面提(ti)到(dao)的三種(zhong)色素痣(zhi)(zhi)(zhi)、太田痣(zhi)(zhi)(zhi)、鮮紅斑(ban)痣(zhi)(zhi)(zhi)等,療(liao)效都很明顯,并且不容易留疤,風險性小(xiao)。用二(er)氧化碳(tan)激(ji)光亦能去黑痣(zhi)(zhi)(zhi)。
激光治療近視
提示下情況(kuang)的患者(zhe)不適合接受激光(guang)治療:第(di)一.眼部活動性炎癥(zheng)及(ji)病變;第(di)二.眼周化膿性病灶(zao);第(di)三.已確診
的圓錐(zhui)角膜(mo);第四.嚴重干眼癥,伴有系(xi)統性(xing)干燥綜合(he)征;第五.中央角膜(mo)厚度低于450μm;第六.嚴重的眼附屬(shu)器病(bing)變(bian):眼瞼缺損、變(bian)形、慢性(xing)淚(lei)囊(nang)炎(yan)等;第七. 全身(shen)結締組(zu)織病(bing)及嚴重自身(shen)免疫性(xing)疾病(bing),如(ru)系(xi)統性(xing)紅(hong)斑狼瘡、類風(feng)濕性(xing)關節炎(yan)、多發性(xing)硬化。
相對禁忌證
1.超高(gao)(gao)度(du)(du)近視(shi)伴后鞏(gong)膜(mo)葡(pu)萄腫者;2.初次手術前角膜(mo)中央平均曲率低于(yu)(yu)39D或高(gao)(gao)于(yu)(yu)47D應慎重;3.暗光下瞳(tong)孔直徑大于(yu)(yu)7mm;4.對側(ce)眼(yan)(yan)為(wei)法定盲眼(yan)(yan);5.2年內曾(ceng)患(huan)單純皰疹性角膜(mo)炎;6.輕度(du)(du)白內障;7.有視(shi)網膜(mo)脫離及(ji)黃(huang)斑出血病史;8.輕度(du)(du)干眼(yan)(yan)癥(zheng);9.輕度(du)(du)瞼裂閉合不全;10.可(ke)疑青光眼(yan)(yan)患(huan)者;11.月(yue)經(jing)期(qi)及(ji)妊(ren)娠(shen)期(qi);12.瘢痕體(ti)質;13.糖尿病;14.感冒發燒等身體(ti)不適;15.癲癇;16.焦(jiao)慮癥(zheng)、抑郁癥(zheng)以及(ji)對手術期(qi)望(wang)過(guo)高(gao)(gao)者。
激光除皺
激(ji)光(guang)除皺(zhou)是通(tong)過電腦控制(zhi)的(de)(de)(de)(de)、低能量的(de)(de)(de)(de)二氧化(hua)(hua)碳激(ji)光(guang),能準確(que)地控制(zhi)汽化(hua)(hua)皮膚(fu)表層的(de)(de)(de)(de)深(shen)度,完成分(fen)層汽化(hua)(hua)、無(wu)碳化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)面部除皺(zhou)護膚(fu)技術(shu)。激(ji)光(guang)用于(yu)消除皺(zhou)紋(wen)的(de)(de)(de)(de)技術(shu),是激(ji)光(guang)技術(shu)應用于(yu)臨床以后(hou),并幾經改進、完善(shan)與不斷更新后(hou)的(de)(de)(de)(de)結果。
原(yuan)理(li):皺(zhou)紋產生(sheng)的主(zhu)要原(yuan)因是(shi)皮(pi)(pi)膚(fu)(fu)膠(jiao)原(yuan)減(jian)少(shao),真(zhen)皮(pi)(pi)層(ceng)變薄。運用最(zui)新(xin)(xin)激(ji)光-射(she)頻聯合技(ji)術照射(she)皮(pi)(pi)膚(fu)(fu),可使(shi)真(zhen)皮(pi)(pi)層(ceng)增厚(hou)、減(jian)少(shao)皺(zhou)紋,其原(yuan)理(li)是(shi):刺激(ji)受損(sun)的膠(jiao)原(yuan)層(ceng),產生(sheng)新(xin)(xin)的膠(jiao)原(yuan)質,從而(er)(er)填平因膠(jiao)原(yuan)減(jian)少(shao)而(er)(er)出現(xian)褶皺(zhou)的皮(pi)(pi)膚(fu)(fu);加(jia)熱真(zhen)皮(pi)(pi)組織層(ceng),利用人體自身修復(fu)機能刺激(ji)組織再生(sheng)重建,使(shi)真(zhen)皮(pi)(pi)層(ceng)增厚(hou)。
合理設(she)計的(de)(de)(de)激光可以(yi)(yi)通過(guo)皮(pi)膚(fu)(fu)中(zhong)的(de)(de)(de)黑色素、血紅蛋(dan)(dan)白(bai),尤其是水(shui)(shui)吸收(shou)激光釋放的(de)(de)(de)能(neng)量(liang),并產生(sheng)光熱(re)效應使之轉化為熱(re)量(liang),從而激活真皮(pi)中(zhong)成纖維細胞(bao)等各種基(ji)質(zhi)細胞(bao)產生(sheng)新生(sheng)的(de)(de)(de)膠原蛋(dan)(dan)白(bai)、彈(dan)性(xing)蛋(dan)(dan)白(bai)以(yi)(yi)及各種細胞(bao)間(jian)基(ji)質(zhi),并發生(sheng)組織重(zhong)構,就(jiu)象是給(gei)慵(yong)懶的(de)(de)(de)皮(pi)膚(fu)(fu)做運動一樣,使其通過(guo)鍛煉而重(zhong)新煥發年輕活力。數(shu)次治(zhi)療之后的(de)(de)(de)皮(pi)膚(fu)(fu)含水(shui)(shui)量(liang)及彈(dan)性(xing)增加,質(zhi)地改善,細小皺紋減少。
適(shi)應癥:1、原(yuan)發(fa)性(xing)癥狀:口(kou)周皺(zhou)(zhou)紋(wen)、眶周皺(zhou)(zhou)紋(wen)、萎縮性(xing)(凹陷(xian)性(xing))疤痕(hen)、良性(xing)皮(pi)(pi)膚贅生(sheng)物(腫瘤);2、皮(pi)(pi)膚粗糙、毛孔(kong)粗大、細(xi)小皺(zhou)(zhou)紋(wen)等皮(pi)(pi)膚老(lao)化表現以(yi)及(ji)炎(yan)性(xing)痤瘡或痤瘡后瘢痕(hen)等。
高能(neng)超脈沖激(ji)光(guang)能(neng)夠(gou)把周(zhou)圍(wei)(wei)組織的(de)(de)熱(re)損傷降到(dao)最低程度。微小(xiao)皺(zhou)紋和(he)凹陷疤痕也(ye)可進行精確磨(mo)削。超脈沖激(ji)光(guang)能(neng)避免(mian)以往機械磨(mo)皮(pi)(pi)法、化(hua)學剝(bo)脫術出血多,飛濺的(de)(de)血液(ye)、組織細屑(xie)可使病毒在(zai)病人與(yu)病人間(jian)、病人與(yu)醫務人員間(jian)傳播等(deng)不(bu)足,通過氣化(hua)病變組織來徹底消除皮(pi)(pi)膚(fu)損害,并使正(zheng)常(chang)皮(pi)(pi)膚(fu)的(de)(de)熱(re)損傷極小(xiao),這一過程的(de)(de)作用(yong)時(shi)間(jian)快于使周(zhou)圍(wei)(wei)的(de)(de)正(zheng)常(chang)組織也(ye)被(bei)加熱(re)的(de)(de)所需時(shi)間(jian),具有磨(mo)皮(pi)(pi)去(qu)皺(zhou)的(de)(de)功(gong)能(neng)。
軍事
激(ji)光(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)是一種利用(yong)定向發射的激(ji)光(guang)束直接毀傷(shang)目(mu)標或使之失(shi)效的定向能武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)。根據作戰(zhan)(zhan)用(yong)途(tu)的不(bu)同,激(ji)光(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)可分(fen)(fen)為(wei)戰(zhan)(zhan)術激(ji)光(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)和(he)戰(zhan)(zhan)略激(ji)光(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)兩大類。武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)系統主要由(you)激(ji)光(guang)器(qi)(qi)(qi)和(he)跟蹤、瞄(miao)準、發射裝置等(deng)(deng)(deng)部(bu)分(fen)(fen)組(zu)成(cheng),2013年(nian)通常(chang)采用(yong)的激(ji)光(guang)器(qi)(qi)(qi)有(you)化(hua)學激(ji)光(guang)器(qi)(qi)(qi)、固體激(ji)光(guang)器(qi)(qi)(qi)、CO2激(ji)光(guang)器(qi)(qi)(qi)等(deng)(deng)(deng)。激(ji)光(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)具有(you)攻擊(ji)速(su)度快、轉向靈活、可實現精確打擊(ji)、不(bu)受(shou)電磁干擾等(deng)(deng)(deng)優點(dian),但也存(cun)在易受(shou)天氣(qi)和(he)環境影響等(deng)(deng)(deng)弱(ruo)點(dian)。
激光武(wu)器已有(you)30多年(nian)的發展(zhan)歷史,其關鍵技術也已取得(de)突破(po),美國(guo)、俄羅斯(si)、法國(guo)、以色列等(deng)國(guo)都成(cheng)功(gong)進行了各種激光打靶(ba)試驗。2013年(nian)低能激光武(wu)器已經投(tou)入(ru)使用(yong),主要(yao)用(yong)于干擾(rao)和(he)致盲較(jiao)近(jin)距離的光電傳(chuan)感器,以及攻擊人眼和(he)一些增強型觀測設備;高能激光武(wu)器主要(yao)采用(yong)化(hua)學激光器,按照現有(you)的水平,今后5—10年(nian)內可望(wang)在地面和(he)空(kong)中平臺上部署使用(yong),用(yong)于戰(zhan)術防(fang)空(kong)、戰(zhan)區反導和(he)反衛星作戰(zhan)等(deng)。
激(ji)光(guang)(guang)(guang)武器特點(dian)高度(du)集束(shu)的(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang),能(neng)量也非(fei)常(chang)集中。舉例說;在日常(chang)生活中我們認為太(tai)陽(yang)是非(fei)常(chang)亮(liang)(liang)的(de)(de),但一(yi)臺巨(ju)脈沖紅寶石激(ji)光(guang)(guang)(guang)器發(fa)出的(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)卻比(bi)太(tai)陽(yang)還亮(liang)(liang)200億倍。當然(ran),激(ji)光(guang)(guang)(guang)比(bi)太(tai)陽(yang)還亮(liang)(liang),并(bing)不是因為它的(de)(de)總能(neng)量比(bi)太(tai)陽(yang)還大,而是由于它的(de)(de)能(neng)量非(fei)常(chang)集中。例如(ru),紅寶石激(ji)光(guang)(guang)(guang)器發(fa)出的(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)射束(shu),能(neng)穿透一(yi)張1/3厘米厚的(de)(de)鋼(gang)板,但總能(neng)量卻不足以煮(zhu)熟一(yi)個雞蛋。
激(ji)光(guang)(guang)作為武器(qi)(qi)(qi),有很(hen)多獨(du)特的(de)(de)(de)優點(dian)。首(shou)先(xian),它(ta)可(ke)以(yi)用(yong)光(guang)(guang)速飛行,每秒(miao)30萬公里,任何武器(qi)(qi)(qi)都沒(mei)有這(zhe)樣高的(de)(de)(de)速度。它(ta)一(yi)旦瞄準(zhun),幾乎不要什么(me)時間就(jiu)立(li)刻(ke)擊(ji)中目標(biao),用(yong)不著考慮(lv)提前(qian)量。另外(wai),它(ta)可(ke)以(yi)在極小的(de)(de)(de)面(mian)積上(shang)、在極短(duan)的(de)(de)(de)時間里集中超過核武器(qi)(qi)(qi)100萬倍的(de)(de)(de)能量,還能很(hen)靈活地(di)改變方向,沒(mei)有任何發射(she)性(xing)污染。激(ji)光(guang)(guang)武器(qi)(qi)(qi)分為三類(lei):一(yi)是(shi)致(zhi)盲型(xing)。(激(ji)光(guang)(guang)劍)前(qian)面(mian)我們講過的(de)(de)(de)機載致(zhi)盲武器(qi)(qi)(qi),就(jiu)屬于這(zhe)一(yi)類(lei)。二是(shi)近距離(li)戰術型(xing),可(ke)用(yong)來擊(ji)落導(dao)彈和飛機。1978年美國進行的(de)(de)(de)用(yong)激(ji)光(guang)(guang)打陶式反(fan)坦克(ke)導(dao)彈的(de)(de)(de)試驗,就(jiu)是(shi)用(yong)的(de)(de)(de)這(zhe)類(lei)武器(qi)(qi)(qi)。還有科幻電(dian)影中,通過對激(ji)光(guang)(guang)武器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)形變,產生的(de)(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)盾翼三是(shi)遠(yuan)距離(li)戰略型(xing)。這(zhe)類(lei)的(de)(de)(de)研(yan)制困難最大,但(dan)一(yi)旦成(cheng)功,作用(yong)也最大,它(ta)可(ke)以(yi)反(fan)衛星、反(fan)洲際彈道導(dao)彈,成(cheng)為最先(xian)進的(de)(de)(de)防御武器(qi)(qi)(qi)。
激光怎樣擊(ji)毀目(mu)標(biao)呢(ni)?科學家們(men)認(ren)為有(you)兩個方(fang)面:一(yi)是穿(chuan)孔,二(er)是層(ceng)裂(lie)。所謂穿(chuan)孔,就(jiu)是高功(gong)率密(mi)度的(de)(de)激光束(shu)使靶材(cai)(cai)表面急(ji)劇(ju)熔化(hua),進而汽(qi)(qi)化(hua)蒸發,汽(qi)(qi)化(hua)物質向外噴(pen)射(she)(she),反沖力(li)形(xing)成沖擊(ji)波(bo),在靶材(cai)(cai)上穿(chuan)一(yi)個孔。所謂層(ceng)裂(lie),就(jiu)是靶材(cai)(cai)表面吸(xi)收激光能量后,原子被(bei)電離,形(xing)成等(deng)離體(ti)“云”。“云”向外膨脹(zhang)噴(pen)射(she)(she)形(xing)成應(ying)力(li)波(bo)向深處(chu)傳(chuan)播。應(ying)力(li)波(bo)的(de)(de)反射(she)(she)造成靶材(cai)(cai)被(bei)拉(la)斷,形(xing)成“層(ceng)裂(lie)”破(po)壞(huai)(huai)。除此(ci)以外,等(deng)離子體(ti)“云”還(huan)能輻(fu)射(she)(she)紫外線或(huo)X光,破(po)壞(huai)(huai)目(mu)標(biao)結構和電子元件(jian)。激光武器(qi)作用的(de)(de)面積很小,但破(po)壞(huai)(huai)在目(mu)標(biao)的(de)(de)關鍵(jian)部位上,可造成目(mu)標(biao)的(de)(de)毀滅性破(po)壞(huai)(huai)。這和驚天動(dong)地的(de)(de)核武器(qi)相比,完全是兩種風格。
激(ji)(ji)光(guang)(guang)武器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)分(fen)類(lei):不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)功(gong)率(lv)密度(du),不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)輸出(chu)波(bo)形(xing),不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)波(bo)長的(de)(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang),在與不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)目(mu)標材料(liao)相互作(zuo)用(yong)時(shi),會產生不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)殺傷破壞效應。用(yong)激(ji)(ji)光(guang)(guang)作(zuo)為“死光(guang)(guang)”武器(qi)(qi)(qi),不(bu)(bu)能像在激(ji)(ji)光(guang)(guang)加工(gong)中那樣借助于透鏡聚焦,而必須(xu)大大提高(gao)激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)輸出(chu)功(gong)率(lv),作(zuo)戰時(shi)可(ke)根據(ju)不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)需(xu)要選擇適當的(de)(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)。2013年時(shi),激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)種類(lei)繁多,名稱各異(yi),有(you)體(ti)積整整占(zhan)據(ju)一幢大樓、功(gong)率(lv)為上(shang)萬(wan)億瓦(wa)、用(yong)于引發(fa)核聚變的(de)(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi),也有(you)比人(ren)的(de)(de)指甲還小、輸出(chu)功(gong)率(lv)僅有(you)幾毫瓦(wa)、用(yong)于光(guang)(guang)電通信的(de)(de)半導(dao)體(ti)激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)。按工(gong)作(zuo)介質區分(fen),目(mu)前(qian)有(you)固體(ti)激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)、液體(ti)激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)和分(fen)子型(xing)、離子型(xing)、準分(fen)子型(xing)的(de)(de)氣體(ti)激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)等。同(tong)(tong)(tong)時(shi),按其發(fa)射位置可(ke)分(fen)為天基(ji)、陸(lu)基(ji)、艦載(zai)、車載(zai)和機載(zai)等類(lei)型(xing),按其用(yong)途還可(ke)分(fen)為戰術型(xing)和戰略型(xing)兩類(lei)。
1.戰術激光武(wu)器(qi)
戰術(shu)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)是利用激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)作為能量(liang),是像常規(gui)(gui)武(wu)(wu)器(qi)那樣直(zhi)接殺傷敵方人員(yuan)、擊(ji)毀坦克、飛(fei)機等(deng),打(da)擊(ji)距離一般可(ke)達20公里。這種(zhong)武(wu)(wu)器(qi)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要代表有(you)(you)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)槍(qiang)和(he)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)炮(pao),它們能夠(gou)發(fa)出(chu)很強的(de)(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)束(shu)來打(da)擊(ji)敵人。1978年(nian)(nian)3月,世(shi)界上(shang)的(de)(de)(de)(de)第一支(zhi)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)槍(qiang)在(zai)美國(guo)誕生。激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)槍(qiang)的(de)(de)(de)(de)樣式與普通(tong)步槍(qiang)沒有(you)(you)太大(da)區別,主(zhu)要由四大(da)部分(fen)組(zu)成:激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)、激(ji)(ji)(ji)(ji)勵器(qi)、擊(ji)發(fa)器(qi)和(he)槍(qiang)托。2013年(nian)(nian),國(guo)外(wai)已(yi)有(you)(you)一種(zhong)紅寶石(shi)袖珍式激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)槍(qiang),外(wai)形和(he)大(da)小與美國(guo)的(de)(de)(de)(de)派(pai)克鋼筆相當(dang)。但它能在(zai)距人幾米(mi)(mi)之外(wai)燒(shao)毀衣服、燒(shao)穿皮肉,且無(wu)聲(sheng)響,在(zai)不(bu)(bu)(bu)知不(bu)(bu)(bu)覺中致人死(si)命(ming),并可(ke)在(zai)一定的(de)(de)(de)(de)距離內,使(shi)火藥爆炸,使(shi)夜(ye)視(shi)儀(yi)、紅外(wai)或激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)測距儀(yi)等(deng)光(guang)(guang)電設備失(shi)效。還有(you)(you)7種(zhong)稍大(da)重量(liang)與機槍(qiang)相仿的(de)(de)(de)(de)小巧激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)槍(qiang),能擊(ji)穿銅(tong)盔,在(zai)1500米(mi)(mi)的(de)(de)(de)(de)距離上(shang)燒(shao)傷皮肉、致瞎眼睛等(deng)。戰術(shu)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)的(de)(de)(de)(de)"挖眼術(shu)"不(bu)(bu)(bu)但能造成飛(fei)機失(shi)控、機毀人亡,或使(shi)炮(pao)手喪(sang)失(shi)戰斗能力(li),而(er)且由于參(can)戰士兵不(bu)(bu)(bu)知對方激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)會(hui)在(zai)何(he)時何(he)地出(chu)現,常常受到沉重的(de)(de)(de)(de)心理壓力(li)。因(yin)此,激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)又(you)具(ju)有(you)(you)常規(gui)(gui)武(wu)(wu)器(qi)所不(bu)(bu)(bu)具(ju)備的(de)(de)(de)(de)威懾作用。1982年(nian)(nian)英阿馬島戰爭中,英國(guo)在(zai)航空(kong)母(mu)艦和(he)各類(lei)護(hu)衛(wei)艦上(shang)就安(an)裝有(you)(you)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)致盲武(wu)(wu)器(qi),曾使(shi)阿根(gen)廷的(de)(de)(de)(de)多架飛(fei)機失(shi)控、墜毀或誤(wu)入英軍的(de)(de)(de)(de)射擊(ji)火網。
2.戰略激光武器
戰(zhan)(zhan)略激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)武(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)可(ke)(ke)(ke)(ke)攻(gong)(gong)擊數千公里之外的(de)(de)(de)(de)(de)洲際導(dao)彈(dan)(dan);可(ke)(ke)(ke)(ke)攻(gong)(gong)擊太空中的(de)(de)(de)(de)(de)偵察衛(wei)星(xing)和(he)通(tong)信衛(wei)星(xing)等。例如(ru),1975年11月,美國(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)兩顆監視導(dao)彈(dan)(dan)發射(she)井的(de)(de)(de)(de)(de)偵察衛(wei)星(xing)在(zai)飛抵西伯利亞上(shang)空時,被(bei)前蘇聯的(de)(de)(de)(de)(de)“反(fan)(fan)(fan)(fan)衛(wei)星(xing)”陸基(ji)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)武(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)擊中,并變成“瞎子(zi)(zi)(zi)”。因(yin)此,高(gao)(gao)基(ji)高(gao)(gao)能(neng)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)武(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)是(shi)(shi)奪(duo)取宇(yu)宙空間(jian)(jian)(jian)優(you)勢(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)理想武(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)之一(yi)(yi),也是(shi)(shi)軍事大國(guo)不(bu)惜耗(hao)費巨(ju)資進行激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)烈爭奪(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)根本(ben)原因(yin)。據外刊透露,自70年代以(yi)來(lai),美俄兩國(guo)都分別以(yi)多種名(ming)義(yi)進行了數十次(ci)反(fan)(fan)(fan)(fan)衛(wei)星(xing)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)武(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)試驗。2013年,反(fan)(fan)(fan)(fan)戰(zhan)(zhan)略導(dao)彈(dan)(dan)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)武(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)研制種類有化學激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)、準(zhun)分子(zi)(zi)(zi)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)、自由(you)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)調射(she)線激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)。例如(ru):自由(you)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)具(ju)有輸(shu)出(chu)功率大、光(guang)束質量好、轉換效(xiao)率高(gao)(gao)、可(ke)(ke)(ke)(ke)調范圍寬等優(you)點。但是(shi)(shi),自由(you)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)積龐(pang)大,只適宜(yi)安裝(zhuang)在(zai)地面上(shang),供陸基(ji)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)武(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)使(shi)用。作(zuo)(zuo)戰(zhan)(zhan)時,強激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)束首先射(she)到(dao)處于(yu)空間(jian)(jian)(jian)高(gao)(gao)軌道上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)中斷(duan)反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)鏡(jing)。中斷(duan)反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)鏡(jing)將(jiang)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)束反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)到(dao)處于(yu)低軌道的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)戰(zhan)(zhan)反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)鏡(jing),作(zuo)(zuo)戰(zhan)(zhan)反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)鏡(jing)再使(shi)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)束瞄準(zhun)目標,實(shi)施攻(gong)(gong)擊。通(tong)過這樣的(de)(de)(de)(de)(de)兩次(ci)反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she),設(she)置在(zai)地面的(de)(de)(de)(de)(de)自由(you)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)武(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi),就(jiu)可(ke)(ke)(ke)(ke)攻(gong)(gong)擊從世界上(shang)任何(he)地方發射(she)的(de)(de)(de)(de)(de)戰(zhan)(zhan)略導(dao)彈(dan)(dan)。高(gao)(gao)基(ji)高(gao)(gao)能(neng)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)武(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)是(shi)(shi)高(gao)(gao)能(neng)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)武(wu)器(qi)(qi)(qi)(qi)與航(hang)天器(qi)(qi)(qi)(qi)相結合的(de)(de)(de)(de)(de)產物。當(dang)這種激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)沿著(zhu)空間(jian)(jian)(jian)軌道游弋時,一(yi)(yi)旦發現對(dui)(dui)方目標,即可(ke)(ke)(ke)(ke)投入戰(zhan)(zhan)斗。由(you)于(yu)它部署在(zai)宇(yu)宙空間(jian)(jian)(jian),居高(gao)(gao)臨下,視野廣闊,更是(shi)(shi)如(ru)虎添翼(yi)。在(zai)實(shi)際戰(zhan)(zhan)斗中,可(ke)(ke)(ke)(ke)用它對(dui)(dui)對(dui)(dui)方的(de)(de)(de)(de)(de)空中目標實(shi)施閃(shan)電(dian)(dian)般的(de)(de)(de)(de)(de)攻(gong)(gong)擊,以(yi)摧毀(hui)對(dui)(dui)方的(de)(de)(de)(de)(de)偵察衛(wei)星(xing)、預警衛(wei)星(xing)、通(tong)信衛(wei)星(xing)、氣(qi)象衛(wei)星(xing),甚至能(neng)將(jiang)對(dui)(dui)方的(de)(de)(de)(de)(de)洲際導(dao)彈(dan)(dan)摧毀(hui)在(zai)助推(tui)的(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)升階段。
3.激光動力推(tui)進器
既然太陽不足(zu)以推動(dong)恒星際太空(kong)飛船,于是有科學家提出了激光(guang)動(dong)力推進器技術,利用(yong)一束強大的(de)激光(guang)讓物體飛行。
激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)雷(lei)(lei)(lei)達(laser radar)是指用激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)作(zuo)為輻射源的(de)雷(lei)(lei)(lei)達。激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)雷(lei)(lei)(lei)達是激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)技術(shu)與雷(lei)(lei)(lei)達技術(shu)相結合的(de)產物。由發(fa)射機、天線、接收機、跟蹤架及信息處理(li)等部分(fen)組(zu)成。發(fa)射機是各種形式(shi)的(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi),如二氧化碳(tan)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)、摻(chan)釹釔鋁石榴石激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)、半(ban)導(dao)體(ti)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)及波(bo)長可調(diao)諧的(de)固體(ti)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)等;天線是光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)望遠鏡(jing);接收機采用各種形式(shi)的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)電探測(ce)器(qi)(qi),如光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)電倍增管(guan)、半(ban)導(dao)體(ti)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)電二極管(guan)、雪崩光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)電二極管(guan)、紅外和可見光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)多元(yuan)探測(ce)器(qi)(qi)件(jian)等。激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)雷(lei)(lei)(lei)達采用脈沖或連續波(bo)2種工作(zuo)方式(shi),探測(ce)方法(fa)分(fen)直接探測(ce)與外差探測(ce)。
通信
激光(guang)(guang)通(tong)信,是激光(guang)(guang)在大氣空(kong)間傳輸的(de)一種通(tong)信方(fang)式。激光(guang)(guang)大氣通(tong)信的(de)發送設備(bei)(bei)主(zhu)要由(you)激光(guang)(guang)器(光(guang)(guang)源)、光(guang)(guang)調(diao)制器、光(guang)(guang)學發射天線(xian)(透鏡(jing))等(deng)組(zu)(zu)成;接(jie)收(shou)設備(bei)(bei)主(zhu)要由(you)光(guang)(guang)學接(jie)收(shou)天線(xian)、光(guang)(guang)檢(jian)測器等(deng)組(zu)(zu)成。
信(xin)息(xi)發送時(shi),先轉換成電信(xin)號(hao)(hao),再由光(guang)(guang)(guang)調(diao)制器將(jiang)其調(diao)制在激光(guang)(guang)(guang)器產生的(de)激光(guang)(guang)(guang)束上,經光(guang)(guang)(guang)學天(tian)線(xian)發射出去。信(xin)息(xi)接(jie)收時(shi),光(guang)(guang)(guang)學接(jie)收天(tian)線(xian)將(jiang)接(jie)收到的(de)光(guang)(guang)(guang)信(xin)號(hao)(hao)聚(ju)焦后,送至光(guang)(guang)(guang)檢測器恢(hui)復成電信(xin)號(hao)(hao),再還原為(wei)信(xin)息(xi)。大氣(qi)激光(guang)(guang)(guang)通(tong)信(xin)的(de)容量大、保密性好,不(bu)受電磁干擾。但激光(guang)(guang)(guang)在大氣(qi)中傳(chuan)輸時(shi)受雨、霧、雪、霜等影響,衰耗要(yao)增大,故一般用(yong)于邊防、海島(dao)、跨越江河等近距離通(tong)信(xin),以及大氣(qi)層(ceng)外的(de)衛星間(jian)通(tong)信(xin)和(he)深空通(tong)信(xin)。
早期的激(ji)光(guang)(guang)大氣通信所用光(guang)(guang)源(yuan)多(duo)數為二氧化碳激(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)、氦(hai)-氖激(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)等。二氧化碳激(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)輸出激(ji)光(guang)(guang)波長(chang)為10.6微米,此波長(chang)正好(hao)處在大氣信道傳輸的低(di)損(sun)耗窗(chuang)口,是較為理(li)想的通信光(guang)(guang)源(yuan)。從70年(nian)(nian)代(dai)末到(dao)80年(nian)(nian)代(dai)中期,由于在技(ji)術(shu)實現上難以解決好(hao)全(quan)天候、高機動性、高靈(ling)活性、穩(wen)定性等問題,激(ji)光(guang)(guang)大氣通信的研(yan)究陷入(ru)低(di)潮。
1988年,巴西(xi)宣布研制(zhi)成功一種便攜式(shi)半導(dao)體激光大氣通(tong)(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)系(xi)統(tong)。這種通(tong)(tong)(tong)過激光器聯通(tong)(tong)(tong)線(xian)路的(de)軍用紅(hong)外通(tong)(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)裝置(zhi),其外形如(ru)(ru)同(tong)一架雙(shuang)筒望(wang)遠鏡(jing),在上面安裝了激光二(er)極管(guan)和(he)麥克(ke)風。使(shi)用時,一方(fang)將(jiang)雙(shuang)筒鏡(jing)對(dui)(dui)準另一方(fang)即可(ke)(ke)實現通(tong)(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin),通(tong)(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)距(ju)離為(wei)1千(qian)米(mi),如(ru)(ru)果(guo)將(jiang)光學天(tian)線(xian)固定下(xia)來,通(tong)(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)距(ju)離可(ke)(ke)達(da)15千(qian)米(mi)。1989年,美國成功地研制(zhi)出一種短距(ju)離、隱蔽式(shi)的(de)大氣激光通(tong)(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)系(xi)統(tong)。1990年,美國試驗(yan)了適用于特種戰(zhan)爭和(he)低強度戰(zhan)爭需(xu)要的(de)紫外光波通(tong)(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin),這種通(tong)(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)系(xi)統(tong)完全符合戰(zhan)術任務的(de)要求,通(tong)(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)距(ju)離為(wei)2~5千(qian)米(mi);如(ru)(ru)果(guo)對(dui)(dui)光束進行(xing)適當處理,通(tong)(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)距(ju)離可(ke)(ke)達(da)5~10千(qian)米(mi)。
90年代初,俄羅(luo)斯(si)研(yan)制成功了(le)大(da)功率半(ban)導(dao)體(ti)激(ji)光器,并開始了(le)激(ji)光大(da)氣(qi)通信(xin)系(xi)統技術的(de)(de)實用化研(yan)究。不久(jiu)便(bian)推出了(le)10千米(mi)以內的(de)(de)半(ban)導(dao)體(ti)激(ji)光大(da)氣(qi)通信(xin)系(xi)統并在(zai)莫斯(si)科、瓦(wa)洛涅(nie)什、圖拉等城(cheng)市應用。在(zai)瓦(wa)涅(nie)什河兩(liang)岸(an)相距4千米(mi)的(de)(de)兩(liang)個電(dian)(dian)站之(zhi)間,架(jia)設起(qi)了(le)半(ban)導(dao)體(ti)激(ji)光大(da)氣(qi)通信(xin)系(xi)統,該系(xi)統可同時傳(chuan)輸8路數字電(dian)(dian)話。在(zai)距離瓦(wa)洛涅(nie)什城(cheng)約200千米(mi)以及在(zai)距莫斯(si)科不遠的(de)(de)地方(fang),也開通了(le)半(ban)導(dao)體(ti)激(ji)光大(da)氣(qi)通信(xin)系(xi)統線路。
隨著半(ban)導(dao)體激光(guang)器的不(bu)斷成熟、光(guang)學天線制作技(ji)術的不(bu)斷完善、信(xin)號(hao)壓縮編碼等技(ji)術的合(he)理(li)使用,激光(guang)大氣通信(xin)正重新煥發(fa)出(chu)生機。
激光測速
激(ji)光(guang)(guang)測(ce)(ce)速是對(dui)被測(ce)(ce)物(wu)體進(jin)行兩(liang)次有特定時間間隔的激(ji)光(guang)(guang)測(ce)(ce)距,取(qu)得(de)(de)在該一時段內被測(ce)(ce)物(wu)體的移動距離,從而得(de)(de)到該被測(ce)(ce)物(wu)體的移動速度。因此(ci),激(ji)光(guang)(guang)測(ce)(ce)速具有以下(xia)幾個特點:
1、由(you)于(yu)該激光光束基本為射線,估測速(su)距(ju)離(li)相對于(yu)雷達測速(su)有效距(ju)離(li)遠,可測1000M外;
2、測速精(jing)度高(gao),誤(wu)差(cha)<1公(gong)里;
3、鑒于激(ji)(ji)光(guang)測(ce)速(su)的(de)原理,激(ji)(ji)光(guang)光(guang)束必須要瞄準垂直與激(ji)(ji)光(guang)光(guang)束的(de)平(ping)面(mian)(mian)反射點,又由于被測(ce)車(che)輛距離太遠、且處于移動狀態,或者車(che)體平(ping)面(mian)(mian)不大(da)(da),而導致激(ji)(ji)光(guang)測(ce)速(su)成功率低、難度(du)大(da)(da),特別(bie)是執勤警員(yuan)的(de)工(gong)作(zuo)強度(du)很大(da)(da)、很易(yi)疲勞;
4、鑒于激光測速(su)的原理,激光測速(su)器不(bu)(bu)可能具備(bei)在(zai)運動(dong)中使用,只能在(zai)靜止(zhi)狀態下應(ying)用;因(yin)此(ci),激光測速(su)儀不(bu)(bu)能稱之為“流動(dong)電子警察(cha)”。在(zai)靜止(zhi)狀態下使用時,司機(ji)很容易發現(xian)有檢(jian)測,因(yin)此(ci)達不(bu)(bu)到(dao)預期目(mu)的;
5、價(jia)格(ge)昂貴,2013年經過(guo)正規途(tu)徑進口的激光測速(su)儀(不含取景和(he)控制部分(fen))價(jia)格(ge)至少(shao)在一萬美金左右。
工業
激(ji)光在工業上,也(ye)應用極為(wei)廣(guang)泛(fan),因為(wei)激(ji)光在激(ji)光束(shu)(shu)聚(ju)焦在材(cai)料(liao)表(biao)面的(de)時候能(neng)夠使(shi)材(cai)料(liao)熔(rong)化(hua),使(shi)激(ji)光束(shu)(shu)與材(cai)料(liao)沿一定軌跡作相對運(yun)動,從而形成(cheng)一定形狀的(de)切(qie)縫。七十年代后,為(wei)了改善和(he)提(ti)高火焰切(qie)割(ge)的(de)切(qie)口質(zhi)量,又(you)推廣(guang)了氧乙烷精密(mi)火焰切(qie)割(ge)和(he)等離子切(qie)割(ge)。在工業生產(chan)中(zhong)有一定的(de)適(shi)用范圍(wei)。
激光玻璃
激光(guang)玻璃是一種以玻璃為基質(zhi)的(de)固體(ti)激光(guang)材料。它廣(guang)泛應用于各類(lei)型固體(ti)激光(guang)光(guang)器中,并(bing)成(cheng)為高功率(lv)和(he)高能量激光(guang)器的(de)主要激光(guang)材料。
激光玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)由基質(zhi)(zhi)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)和激活離(li)子(zi)(zi)兩(liang)部(bu)分組成(cheng)。激光玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)各種物(wu)理化學性質(zhi)(zhi)主要由基質(zhi)(zhi)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)決(jue)定,而它(ta)的(de)光譜性質(zhi)(zhi)則主要由激活離(li)子(zi)(zi)決(jue)定。但(dan)是基質(zhi)(zhi)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)與(yu)激活離(li)子(zi)(zi)彼(bi)此間互(hu)相(xiang)作(zuo)用(yong),所以激活離(li)子(zi)(zi)對激光玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)的(de)物(wu)理化學性質(zhi)(zhi)有一定的(de)影(ying)響,而基質(zhi)(zhi)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)對它(ta)的(de)光譜性質(zhi)(zhi)的(de)影(ying)響有時還(huan)是相(xiang)當重要的(de)。
激光冷卻
激光(guang)(guang)冷(leng)卻(que)(laser cooling)利用(yong)激光(guang)(guang)和原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)的(de)相互作用(yong)減速原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)運動以(yi)(yi)獲得超低溫原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)的(de)高(gao)新(xin)技(ji)術。這一(yi)重要技(ji)術早期的(de)主(zhu)要目的(de)是為(wei)了精(jing)確測量各種原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)參數(shu),用(yong)于高(gao)分辨率激光(guang)(guang)光(guang)(guang)譜(pu)和超高(gao)精(jing)度(du)的(de)量子(zi)(zi)(zi)頻(pin)標(biao)(原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)鐘),后來卻(que)成為(wei)實現原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)玻色-愛(ai)因斯坦(tan)凝聚(ju)的(de)關鍵(jian)實驗方(fang)法(fa)。激光(guang)(guang)冷(leng)卻(que)有許多應用(yong),如:原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)光(guang)(guang)學、原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)刻蝕、原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)鐘、光(guang)(guang)學晶格、光(guang)(guang)鑷子(zi)(zi)(zi)、玻色-愛(ai)因斯坦(tan)凝聚(ju)、原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)激光(guang)(guang)、高(gao)分辨率光(guang)(guang)譜(pu)以(yi)(yi)及光(guang)(guang)和物質的(de)相互作用(yong)的(de)基礎研究等(deng)等(deng)。
激光光譜
光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(laser spectra)以(yi)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)為(wei)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)的光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)技術(shu)。與(yu)普通光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)相比,激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)具有(you)單色性好、亮(liang)度(du)高(gao)、方(fang)向性強和相干性強等特點,是用(yong)來研(yan)究光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)與(yu)物質(zhi)的相互作用(yong),從而辨認物質(zhi)及(ji)其所在體系的結構、組(zu)成、狀態及(ji)其變化的理(li)(li)想光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)。激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的出(chu)現使原有(you)的光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)技術(shu)在靈敏度(du)和分辨率方(fang)面得到很大的改善。由于(yu)已能(neng)獲得強度(du)極高(gao)、脈沖寬度(du)極窄(zhai)的激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang),對多光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)子過(guo)程(cheng)、非線(xian)性光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)化學(xue)過(guo)程(cheng)以(yi)及(ji)分子被激(ji)發(fa)后的弛豫過(guo)程(cheng)的觀察成為(wei)可能(neng),并(bing)分別(bie)發(fa)展成為(wei)新的光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)技術(shu)。激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)學(xue)已成為(wei)與(yu)物理(li)(li)學(xue)、化學(xue)、生物學(xue)及(ji)材料科(ke)學(xue)等密(mi)切相關(guan)的研(yan)究領域。
激光傳感器
激(ji)光(guang)傳感器(qi)(laser transducer)利用激(ji)光(guang)技術進行測(ce)量(liang)(liang)(liang)的(de)傳感器(qi)。它由激(ji)光(guang)器(qi)、激(ji)光(guang)檢測(ce)器(qi)和測(ce)量(liang)(liang)(liang)電路組成。激(ji)光(guang)傳感器(qi)是(shi)新(xin)型測(ce)量(liang)(liang)(liang)儀(yi)表,它的(de)優點是(shi)能實現無(wu)接觸遠距離(li)測(ce)量(liang)(liang)(liang),速度快,精(jing)度高,量(liang)(liang)(liang)程大,抗(kang)光(guang)、電干擾能力強等(deng)。激(ji)光(guang)是(shi)最準的(de)尺。
激光測云儀
利用(yong)激光在大(da)氣層(ceng)中(zhong)(zhong)的(de)衰減來(lai)判(pan)斷(duan)云層(ceng)。具(ju)體(ti)的(de)是(shi)當激光在大(da)氣層(ceng)中(zhong)(zhong)傳越時(shi),由于發射的(de)能量(liang)與(yu)接收的(de)能量(liang)之間有(you)能量(liang)差,利用(yong)能量(liang)的(de)衰減度(du)與(yu)云層(ceng)的(de)水分(fen)子的(de)含量(liang)多少來(lai)判(pan)斷(duan)云層(ceng)結構和(he)距離(li)的(de)儀器。
核聚變
我(wo)國(guo)著(zhu)(zhu)名(ming)物(wu)理學家王淦昌院(yuan)(yuan)士1964年(nian)就(jiu)提(ti)出了(le)激(ji)光(guang)(guang)(guang)核聚(ju)變的(de)(de)(de)初步理論,從而使我(wo)國(guo)在這一領域的(de)(de)(de)科研工(gong)作走在當時世界各國(guo)的(de)(de)(de)前列(lie)。1974年(nian),我(wo)國(guo)采用一路激(ji)光(guang)(guang)(guang)驅動聚(ju)氘(dao)乙(yi)烯靶發生核反應,并觀察到氘(dao)氘(dao)反應產生的(de)(de)(de)中(zhong)子。此外,著(zhu)(zhu)名(ming)理論物(wu)理學家于(yu)敏院(yuan)(yuan)士在20世紀70年(nian)代中(zhong)期(qi)就(jiu)提(ti)出了(le)激(ji)光(guang)(guang)(guang)通過入射口(kou)、打進重(zhong)金(jin)屬外殼包圍的(de)(de)(de)空(kong)腔、以(yi)X光(guang)(guang)(guang)輻射驅動方式實現(xian)激(ji)光(guang)(guang)(guang)核聚(ju)變的(de)(de)(de)概(gai)念(nian)。1986年(nian),我(wo)國(guo)激(ji)光(guang)(guang)(guang)核聚(ju)變實驗裝(zhuang)置“神光(guang)(guang)(guang)”研制成功,聶榮臻元帥還(huan)專門寫(xie)信(xin)祝賀。