光與物質(zhi)的(de)相(xiang)互(hu)作用,實質(zhi)上是組成物質(zhi)的(de)微(wei)觀粒(li)子(zi)吸(xi)收(shou)或(huo)輻(fu)射光子(zi),同時改(gai)變(bian)自身(shen)運動狀況的(de)表現。
微(wei)觀粒子(zi)(zi)都具有特定的(de)一(yi)(yi)套能(neng)(neng)級(ji)(通常(chang)這(zhe)些(xie)能(neng)(neng)級(ji)是(shi)分立的(de))。任一(yi)(yi)時刻粒子(zi)(zi)只能(neng)(neng)處在與(yu)某一(yi)(yi)能(neng)(neng)級(ji)相對應(ying)的(de)狀態(或者簡單地(di)表述為(wei)處在某一(yi)(yi)個(ge)(ge)能(neng)(neng)級(ji)上(shang))。與(yu)光(guang)子(zi)(zi)相互(hu)作用時,粒子(zi)(zi)從一(yi)(yi)個(ge)(ge)能(neng)(neng)級(ji)躍遷到(dao)另一(yi)(yi)個(ge)(ge)能(neng)(neng)級(ji),并相應(ying)地(di)吸(xi)收或輻射(she)光(guang)子(zi)(zi)。光(guang)子(zi)(zi)的(de)能(neng)(neng)量值為(wei)此(ci)兩能(neng)(neng)級(ji)的(de)能(neng)(neng)量差△E,頻率為(wei)ν=△E/h(h為(wei)普朗克常(chang)量)。
1.受激(ji)吸收(簡稱吸收)
處于較低能級的粒子在受到外界的激發(即與其他的粒子發生了有能量交換的相互作用,如與光子發生非彈性(xing)碰撞),吸(xi)收了能量(liang)時,躍遷到與此能量(liang)相對(dui)應的較(jiao)高能級。這種躍遷稱為(wei)受激吸(xi)收。
2.自發輻射
粒子受到激(ji)發(fa)(fa)而進(jin)入的(de)(de)(de)(de)激(ji)發(fa)(fa)態(tai),不是粒子的(de)(de)(de)(de)穩定狀態(tai),如存在(zai)著可以接(jie)納粒子的(de)(de)(de)(de)較(jiao)低能級(ji),即使沒有外界作用(yong),粒子也有一定的(de)(de)(de)(de)概率(lv),自發(fa)(fa)地(di)從(cong)高能級(ji)激(ji)發(fa)(fa)態(tai)(E2)向低能級(ji)基態(tai)(E1)躍遷,同時輻射出能量為(E2-E1)的(de)(de)(de)(de)光(guang)子,光(guang)子頻率(lv)ν=(E2-E1)/h。這種(zhong)輻射過程稱為自發(fa)(fa)輻射。眾多原(yuan)子以自發(fa)(fa)輻射發(fa)(fa)出的(de)(de)(de)(de)光(guang),不具有相(xiang)位、偏振態(tai)、傳播方向上(shang)的(de)(de)(de)(de)一致,是物(wu)理(li)上(shang)所說的(de)(de)(de)(de)非(fei)相(xiang)干光(guang)。
3.受激輻射、激光
1917年,愛(ai)因斯坦從(cong)理論上指(zhi)出(chu):除自發(fa)輻射外,處于高能(neng)級(ji)E2上的(de)(de)粒子還可以(yi)另一(yi)方(fang)式躍遷到較低能(neng)級(ji)。他指(zhi)出(chu)當頻率(lv)為(wei)ν=(E2-E1)/h的(de)(de)光子入射時,也(ye)會引發(fa)粒子以(yi)一(yi)定的(de)(de)概率(lv),迅速地(di)從(cong)能(neng)級(ji)E2躍遷到能(neng)級(ji)E1,同時輻射一(yi)個(ge)與外來光子頻率(lv)、相位、偏振態以(yi)及傳播方(fang)向都相同的(de)(de)光子,這(zhe)個(ge)過程稱為(wei)受(shou)激輻射。
可以設想,如(ru)果大(da)量原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)處在(zai)高能級E2上(shang),當有一個(ge)頻率ν=(E2-E1)/h的(de)光(guang)子(zi)(zi)(zi)入射,從而激勵E2上(shang)的(de)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)產(chan)生(sheng)(sheng)受(shou)激輻(fu)(fu)(fu)射,得到(dao)兩(liang)個(ge)特(te)(te)征完(wan)全(quan)相(xiang)同的(de)光(guang)子(zi)(zi)(zi),這(zhe)兩(liang)個(ge)光(guang)子(zi)(zi)(zi)再激勵E2能級上(shang)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi),又(you)使其產(chan)生(sheng)(sheng)受(shou)激輻(fu)(fu)(fu)射,可得到(dao)四個(ge)特(te)(te)征相(xiang)同的(de)光(guang)子(zi)(zi)(zi),這(zhe)意味(wei)著原(yuan)(yuan)來的(de)光(guang)信號被放大(da)了。這(zhe)種在(zai)受(shou)激輻(fu)(fu)(fu)射過(guo)程(cheng)中產(chan)生(sheng)(sheng)并被放大(da)的(de)光(guang)就是(shi)激光(guang)。
愛因斯坦1917提出(chu)受(shou)(shou)激(ji)(ji)輻射(she)(she)(she),激(ji)(ji)光(guang)器卻(que)(que)在(zai)1960年問世(shi),相(xiang)隔43年,為什么(me)?主要原因是,普通光(guang)源中粒(li)(li)(li)子(zi)產(chan)生(sheng)(sheng)受(shou)(shou)激(ji)(ji)輻射(she)(she)(she)的(de)概(gai)率極小。當頻(pin)率一定的(de)光(guang)射(she)(she)(she)入工作物(wu)質時,受(shou)(shou)激(ji)(ji)輻射(she)(she)(she)和受(shou)(shou)激(ji)(ji)吸收兩過程同時存在(zai),受(shou)(shou)激(ji)(ji)輻射(she)(she)(she)使光(guang)子(zi)數(shu)(shu)(shu)增加(jia),受(shou)(shou)激(ji)(ji)吸收卻(que)(que)使光(guang)子(zi)數(shu)(shu)(shu)減小。物(wu)質處于熱平衡(heng)態(tai)時,粒(li)(li)(li)子(zi)在(zai)各能(neng)級(ji)(ji)(ji)上的(de)分(fen)(fen)布(bu)(bu)(bu),遵循平衡(heng)態(tai)下粒(li)(li)(li)子(zi)的(de)統計分(fen)(fen)布(bu)(bu)(bu)律(lv)。按統計分(fen)(fen)布(bu)(bu)(bu)規律(lv),處在(zai)較低(di)能(neng)級(ji)(ji)(ji)E1的(de)粒(li)(li)(li)子(zi)數(shu)(shu)(shu)必大(da)于處在(zai)較高能(neng)級(ji)(ji)(ji)E2的(de)粒(li)(li)(li)子(zi)數(shu)(shu)(shu)。這(zhe)樣光(guang)穿過工作物(wu)質時,光(guang)的(de)能(neng)量只會(hui)減弱(ruo)不(bu)會(hui)加(jia)強。要想使受(shou)(shou)激(ji)(ji)輻射(she)(she)(she)占優(you)勢,必須使處在(zai)高能(neng)級(ji)(ji)(ji)E2的(de)粒(li)(li)(li)子(zi)數(shu)(shu)(shu)大(da)于處在(zai)低(di)能(neng)級(ji)(ji)(ji)E1的(de)粒(li)(li)(li)子(zi)數(shu)(shu)(shu)。這(zhe)種分(fen)(fen)布(bu)(bu)(bu)正(zheng)好與平衡(heng)態(tai)時的(de)粒(li)(li)(li)子(zi)分(fen)(fen)布(bu)(bu)(bu)相(xiang)反(fan)(fan),稱為粒(li)(li)(li)子(zi)數(shu)(shu)(shu)反(fan)(fan)轉分(fen)(fen)布(bu)(bu)(bu),簡稱粒(li)(li)(li)子(zi)數(shu)(shu)(shu)反(fan)(fan)轉。如何從(cong)技(ji)術上實現粒(li)(li)(li)子(zi)數(shu)(shu)(shu)反(fan)(fan)轉是產(chan)生(sheng)(sheng)激(ji)(ji)光(guang)的(de)必要條件。
理論研究表明,任何工作物質,在適當的激勵條件下,可在粒子體系的特定高低能級間實現粒子數反轉。若原子或分子等微觀粒子具有高能級E2和低能級E1,E2和E1能級上的布居數密度為N2和N1,在兩能級間存在著自發發射躍遷、受激發射躍遷和受激吸收躍遷等三種過程。受激發射躍遷所產生的受激發射光,與入射光具有相同的頻率、相位、傳播方向和偏振方向。因此,大量粒子在同一相干輻射場激發下產生的受激發射光是相干的。受激發射躍遷幾率和受激吸收躍遷幾率均正比于入射輻射場的單色能量密度。當兩個能級的統計權重相等時,兩種過程的幾率相等。在熱平衡情況下N2
激光的理論基礎起源于物理學家愛因斯坦,1917年愛因斯坦提出了一套全新的技術理論‘光與物質相互作用’。這(zhe)(zhe)一理(li)論是說在(zai)組成物質(zhi)的(de)(de)原子(zi)(zi)(zi)(zi)中,有不(bu)同數量的(de)(de)粒子(zi)(zi)(zi)(zi)(電(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi))分布在(zai)不(bu)同的(de)(de)能級上(shang),在(zai)高(gao)能級上(shang)的(de)(de)粒子(zi)(zi)(zi)(zi)受(shou)到(dao)某(mou)種光(guang)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)激(ji)發(fa),會(hui)從高(gao)能級跳到(dao)(躍(yue)遷(qian))到(dao)低能級上(shang),這(zhe)(zhe)時將會(hui)輻(fu)(fu)射出(chu)與激(ji)發(fa)它的(de)(de)光(guang)相同性質(zhi)的(de)(de)光(guang),而且在(zai)某(mou)種狀態下,能出(chu)現(xian)一個(ge)(ge)弱光(guang)激(ji)發(fa)出(chu)一個(ge)(ge)強光(guang)的(de)(de)現(xian)象。這(zhe)(zhe)就叫做(zuo)“受(shou)激(ji)輻(fu)(fu)射的(de)(de)光(guang)放大”,簡(jian)稱激(ji)光(guang)。
1951年,美國物(wu)理學家查爾斯·哈(ha)德·湯斯設(she)想(xiang)如果用(yong)分子,而(er)不用(yong)電子線路(lu),就(jiu)(jiu)(jiu)可(ke)以(yi)得(de)到波(bo)(bo)(bo)(bo)長足夠小的(de)(de)無(wu)線電波(bo)(bo)(bo)(bo)。分子具(ju)有(you)各種(zhong)不同(tong)的(de)(de)振(zhen)動形式,有(you)些分子的(de)(de)振(zhen)動正好和(he)微(wei)波(bo)(bo)(bo)(bo)波(bo)(bo)(bo)(bo)段范(fan)圍的(de)(de)輻射(she)相(xiang)同(tong)。問題是(shi)如何將這(zhe)些振(zhen)動轉(zhuan)變為輻射(she)。就(jiu)(jiu)(jiu)氨(an)(an)(an)分子來(lai)說,在(zai)適當的(de)(de)條(tiao)件下(xia),它(ta)每(mei)秒振(zhen)動24,000,000,000次(ci)(24GHz),因此有(you)可(ke)能(neng)(neng)(neng)發射(she)波(bo)(bo)(bo)(bo)長為1.25厘米的(de)(de)微(wei)波(bo)(bo)(bo)(bo)。他設(she)想(xiang)通(tong)過(guo)熱或電的(de)(de)方(fang)法,把能(neng)(neng)(neng)量(liang)泵入氨(an)(an)(an)分子中(zhong),使它(ta)們處于“激發“狀態。然后(hou),再設(she)想(xiang)使這(zhe)些受激的(de)(de)分子處于具(ju)有(you)和(he)氨(an)(an)(an)分子的(de)(de)固有(you)頻(pin)率(lv)相(xiang)同(tong)的(de)(de)微(wei)波(bo)(bo)(bo)(bo)束(shu)(shu)中(zhong)---這(zhe)個(ge)微(wei)波(bo)(bo)(bo)(bo)束(shu)(shu)的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)可(ke)以(yi)是(shi)很(hen)微(wei)弱(ruo)的(de)(de)。一(yi)(yi)個(ge)單獨的(de)(de)氨(an)(an)(an)分子就(jiu)(jiu)(jiu)會受到這(zhe)一(yi)(yi)微(wei)波(bo)(bo)(bo)(bo)束(shu)(shu)的(de)(de)作用(yong),以(yi)同(tong)樣波(bo)(bo)(bo)(bo)長的(de)(de)束(shu)(shu)波(bo)(bo)(bo)(bo)形式放出它(ta)的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang),這(zhe)一(yi)(yi)能(neng)(neng)(neng)量(liang)又繼而(er)作用(yong)于另一(yi)(yi)個(ge)氨(an)(an)(an)分子,使它(ta)也放出能(neng)(neng)(neng)量(liang)。這(zhe)個(ge)很(hen)微(wei)弱(ruo)的(de)(de)入射(she)微(wei)波(bo)(bo)(bo)(bo)束(shu)(shu)相(xiang)當于起立(li)腳點對(dui)一(yi)(yi)場雪(xue)崩的(de)(de)促(cu)發作用(yong),最后(hou)就(jiu)(jiu)(jiu)會產(chan)生一(yi)(yi)個(ge)很(hen)強(qiang)的(de)(de)微(wei)波(bo)(bo)(bo)(bo)束(shu)(shu)。最初用(yong)來(lai)激發分子的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)就(jiu)(jiu)(jiu)全部轉(zhuan)變為一(yi)(yi)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)輻射(she)。
1953年(nian)12月,湯斯和他的(de)學生(sheng)阿瑟·肖洛終(zhong)于制(zhi)成了(le)按上述原理工作的(de)的(de)一個(ge)裝置,產生(sheng)了(le)所(suo)需要的(de)微(wei)波束。這個(ge)過程被稱為(wei)“受激(ji)輻射的(de)微(wei)波放(fang)大(da)”。按其英文的(de)首字(zi)母(mu)縮(suo)(suo)寫為(wei)M.A.S.E.R,并(bing)由之造(zao)出了(le)單(dan)詞“maser”(脈澤)(這樣的(de)單(dan)詞稱為(wei)首字(zi)母(mu)縮(suo)(suo)寫詞,在(zai)技術(shu)語中越來越普遍使用)。
1958年,美國科學家肖洛(Schawlow)和湯斯(Townes)發(fa)現了一(yi)種(zhong)(zhong)神奇(qi)的(de)(de)(de)(de)現象(xiang):當他們(men)將氖光(guang)燈泡(pao)所發(fa)射的(de)(de)(de)(de)光(guang)照在一(yi)種(zhong)(zhong)稀土晶體上時,晶體的(de)(de)(de)(de)分子會發(fa)出(chu)鮮艷的(de)(de)(de)(de)、始終會聚在一(yi)起(qi)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)光(guang)。根(gen)據這一(yi)現象(xiang),他們(men)提出(chu)了"激光(guang)原(yuan)理(li)(li)",即物質在受到與其分子固(gu)有振蕩頻率相同的(de)(de)(de)(de)能(neng)量激發(fa)時,都會產生這種(zhong)(zhong)不發(fa)散的(de)(de)(de)(de)強(qiang)光(guang)--激光(guang)。他們(men)為此發(fa)表了重要論文,并獲得(de)1964年的(de)(de)(de)(de)諾(nuo)貝爾物理(li)(li)學獎。
1960年5月15日,美國加利福尼(ni)亞州休斯實驗(yan)室的(de)(de)科學(xue)家(jia)(jia)梅(mei)曼宣布獲得了波(bo)長為(wei)0.6943微米的(de)(de)激光(guang)(guang)(guang),這是(shi)人類有史以來獲得的(de)(de)第一束(shu)激光(guang)(guang)(guang),梅(mei)曼因而也成為(wei)世界上第一個將激光(guang)(guang)(guang)引入實用領域的(de)(de)科學(xue)家(jia)(jia)。
1960年7月7日,西(xi)奧(ao)多(duo)·梅曼宣布(bu)世界上(shang)第一臺(tai)激光(guang)器誕生(sheng),梅曼的(de)(de)方(fang)案是,利用(yong)一個(ge)高強閃光(guang)燈(deng)管,來激發紅(hong)寶(bao)石(shi)。由于紅(hong)寶(bao)石(shi)其(qi)實在物理上(shang)只(zhi)是一種摻有鉻原子的(de)(de)剛玉,所以當紅(hong)寶(bao)石(shi)受到(dao)刺激時,就會(hui)發出一種紅(hong)光(guang)。在一塊表(biao)面(mian)鍍上(shang)反(fan)光(guang)鏡的(de)(de)紅(hong)寶(bao)石(shi)的(de)(de)表(biao)面(mian)鉆一個(ge)孔,使紅(hong)光(guang)可以從這個(ge)孔溢(yi)出,從而產生(sheng)一條(tiao)相當集(ji)中(zhong)的(de)(de)纖細紅(hong)色光(guang)柱,當它射向某一點時,可使其(qi)達到(dao)比太陽表(biao)面(mian)還高的(de)(de)溫度(du)。
前(qian)蘇(su)聯科學家(jia)尼古拉·巴索夫于1960年發明了半導(dao)(dao)體(ti)激光(guang)(guang)器(qi)。半導(dao)(dao)體(ti)激光(guang)(guang)器(qi)的結構通(tong)常由(you)p層、n層和(he)形成雙(shuang)異質結的有源層構成。其特點是:尺(chi)(chi)寸(cun)小(xiao)、耦合效率高、響應速度快、波(bo)長和(he)尺(chi)(chi)寸(cun)與光(guang)(guang)纖尺(chi)(chi)寸(cun)適配(pei)、可直接調制、相干性好。
1964年(nian)10月(yue)(yue),中(zhong)國科學(xue)(xue)(xue)院長春光(guang)(guang)(guang)機所(suo)主辦的《光(guang)(guang)(guang)受激(ji)發射(she)(she)情(qing)報(bao)》(其前身為(wei)《光(guang)(guang)(guang)量子放(fang)大(da)(da)專刊》)雜志(zhi)編輯(ji)部致信錢學(xue)(xue)(xue)森,請(qing)他為(wei)LASER取一個中(zhong)文名字,錢學(xue)(xue)(xue)森建議(yi)(yi)中(zhong)文名為(wei)“激(ji)光(guang)(guang)(guang)”。同(tong)年(nian)12月(yue)(yue),上海召開第三屆光(guang)(guang)(guang)量子放(fang)大(da)(da)器學(xue)(xue)(xue)術(shu)會(hui)議(yi)(yi),由嚴濟慈(ci)主持,討論(lun)后(hou)正(zheng)式(shi)采納錢學(xue)(xue)(xue)森的建議(yi)(yi),將“通過輻射(she)(she)受激(ji)發射(she)(she)的光(guang)(guang)(guang)放(fang)大(da)(da)”的英文縮(suo)寫LASER正(zheng)式(shi)翻譯為(wei)“激(ji)光(guang)(guang)(guang)”。隨后(hou),《光(guang)(guang)(guang)受激(ji)發射(she)(she)情(qing)報(bao)》雜志(zhi)也改(gai)名為(wei)《激(ji)光(guang)(guang)(guang)情(qing)報(bao)》。
1917年:愛因(yin)斯(si)坦提(ti)出“受(shou)激發(fa)射”理(li)論(lun),一個光子(zi)使得受(shou)激原(yuan)子(zi)發(fa)出一個相(xiang)同的(de)光子(zi)。
1953年:美(mei)國(guo)物理學家Charles Townes用微波(bo)實現(xian)了激光器(qi)的前身:微波(bo)受激發射(she)放大(英文首字母縮寫maser)。
1957年:Townes的博士(shi)生(sheng)Gordon Gould創(chuang)造了(le)“laser”這(zhe)個單詞,從理論上指出可以用光激發原子,產(chan)生(sheng)一束相(xiang)干光束,之后人們(men)為其申(shen)請了(le)專利,相(xiang)關法律糾(jiu)紛(fen)維持了(le)近30年。
1960年:美國加州(zhou)Hughes實驗室的Theodore Maiman實現了第一束(shu)激光。
1961年:激光(guang)首(shou)次在(zai)外科手術中用于殺滅視(shi)網(wang)膜腫(zhong)瘤。
1962年:發(fa)明(ming)半(ban)導體二極管激(ji)(ji)光(guang)器,這是(shi)今天小型商用(yong)激(ji)(ji)光(guang)器的支柱。
1969年:激(ji)光(guang)用于遙感勘測,激(ji)光(guang)被射向(xiang)阿波羅11號(hao)放(fang)在(zai)月球表面(mian)的(de)反射器,測得的(de)地月距離誤差在(zai)幾米(mi)范(fan)圍內。
1971年:激光進(jin)入藝術世界,用(yong)于舞臺光影效果(guo),以及激光全息攝(she)像。英(ying)國(guo)籍匈牙利(li)裔物理學家Dennis Gabor憑借對全息攝(she)像的研究獲(huo)得(de)諾貝爾獎。
1974年(nian):第一(yi)個超市條形碼掃描器(qi)出(chu)現。
1975年:IBM投放第一臺商用激光(guang)打印(yin)機(ji)。
1978年:飛(fei)利(li)浦制造(zao)出第一臺激光盤(LD)播放(fang)機(ji),不過價格很(hen)高(gao)。
1982年:第(di)(di)一(yi)臺緊湊碟片(pian)(CD)播放機出(chu)現,第(di)(di)一(yi)部(bu)CD盤是(shi)美國歌手(shou)Billy Joel在1978年的專輯52nd Street。
1983年:里根總統發(fa)表了(le)“星球大戰”的演講,描繪了(le)基于太(tai)空的激光武器。
1988年(nian):北美和歐洲(zhou)間架設(she)了第一(yi)根(gen)光纖,用光脈沖來傳輸數據。
1990年:激光用(yong)于制造業,包括集成電路(lu)和汽車制造。
1991年:第(di)一次用激光治療近視,海灣戰爭(zheng)中第(di)一次用激光制導導彈。
1996年:東芝推出數(shu)字多用途(tu)光盤(DVD)播放器(qi)。
2008年:法國(guo)神經外科(ke)學家使用廣導纖維激光和(he)微創手術技術治療了腦瘤。
2010年:美(mei)國國家核(he)(he)安全管理局(NNSA)表示,通過使用192束激光來束縛(fu)核(he)(he)聚(ju)變的反應原料、氫的同位素氘(dao)(質量數2)和(he)氚(質量數3),解(jie)決(jue)了核(he)(he)聚(ju)變的一個關(guan)鍵(jian)困(kun)難。
2011年3月,研究人員研制(zhi)的一種牽引波激光器(qi)能(neng)夠移動物體,未(wei)來有望能(neng)移動太空飛船。
2013年(nian)1月,科學家已經成功研制(zhi)出可用于醫學檢測的牽引光束(shu)。
2014年(nian)6月5日(ri)美國航天局利用激光(guang)束把一段時(shi)長37秒(miao)、名(ming)為(wei)“你(ni)好,世界!”的高(gao)清視頻,只用了3.5秒(miao)就成(cheng)功傳(chuan)回(hui),相(xiang)當于(yu)傳(chuan)輸(shu)速率達(da)到(dao)每秒(miao)50兆(zhao),而傳(chuan)統技術下載需要至少10分鐘。
定向發光
普通光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源是(shi)向四面八方(fang)(fang)發(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)。要(yao)讓發(fa)(fa)射的光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)朝一(yi)(yi)個方(fang)(fang)向傳(chuan)播,需要(yao)給(gei)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源裝上一(yi)(yi)定(ding)的聚光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)裝置,如汽車的車前燈和探(tan)照(zhao)燈都是(shi)安裝有聚光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)作(zuo)用的反光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)鏡,使輻射光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)匯集(ji)起來向一(yi)(yi)個方(fang)(fang)向射出。激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器發(fa)(fa)射的激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang),天(tian)生(sheng)就是(shi)朝一(yi)(yi)個方(fang)(fang)向射出,光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)的發(fa)(fa)散度極小,大(da)約只(zhi)有0.001弧(hu)度,接近(jin)平(ping)行。1962年,人類第(di)一(yi)(yi)次使用激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)照(zhao)射月(yue)(yue)球(qiu)(qiu)(qiu),地球(qiu)(qiu)(qiu)離月(yue)(yue)球(qiu)(qiu)(qiu)的距離約38萬公(gong)里,但(dan)激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)在月(yue)(yue)球(qiu)(qiu)(qiu)表面的光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)斑不到兩公(gong)里。若以聚光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)效果很好(hao),看(kan)似(si)平(ping)行的探(tan)照(zhao)燈光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)柱射向月(yue)(yue)球(qiu)(qiu)(qiu),按照(zhao)其光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)斑直(zhi)徑(jing)將覆蓋整(zheng)個月(yue)(yue)球(qiu)(qiu)(qiu)。天(tian)文學家相信,外星人或(huo)許正(zheng)使用閃爍的激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)作(zuo)為一(yi)(yi)種宇宙(zhou)燈塔來嘗試與地球(qiu)(qiu)(qiu)進行聯系。
亮度極高
在激(ji)光(guang)(guang)(guang)發明(ming)前,人工光(guang)(guang)(guang)源中高(gao)壓脈沖氙燈的(de)(de)(de)(de)亮(liang)(liang)度(du)(du)(du)(du)最高(gao),與(yu)太陽(yang)的(de)(de)(de)(de)亮(liang)(liang)度(du)(du)(du)(du)不(bu)相上下,而(er)紅(hong)寶石激(ji)光(guang)(guang)(guang)器的(de)(de)(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)亮(liang)(liang)度(du)(du)(du)(du),能(neng)超過氙燈的(de)(de)(de)(de)幾百億倍。因(yin)(yin)為激(ji)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)亮(liang)(liang)度(du)(du)(du)(du)極(ji)(ji)高(gao),所以能(neng)夠照(zhao)亮(liang)(liang)遠(yuan)距離(li)的(de)(de)(de)(de)物體。紅(hong)寶石激(ji)光(guang)(guang)(guang)器發射的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)束在月(yue)球上產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)照(zhao)度(du)(du)(du)(du)約為0.02勒(le)克斯(si)(光(guang)(guang)(guang)照(zhao)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)單(dan)位),顏色鮮紅(hong),激(ji)光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)斑(ban)肉眼(yan)可見。若用功(gong)率最強的(de)(de)(de)(de)探照(zhao)燈照(zhao)射月(yue)球,產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)照(zhao)度(du)(du)(du)(du)只有(you)約一萬億分之一勒(le)克斯(si),人眼(yan)根本無法察覺。激(ji)光(guang)(guang)(guang)亮(liang)(liang)度(du)(du)(du)(du)極(ji)(ji)高(gao)的(de)(de)(de)(de)主要(yao)原因(yin)(yin)是定(ding)向發光(guang)(guang)(guang)。大量(liang)光(guang)(guang)(guang)子集中在一個極(ji)(ji)小的(de)(de)(de)(de)空間范圍(wei)內射出,能(neng)量(liang)密度(du)(du)(du)(du)自然極(ji)(ji)高(gao)。
激光(guang)(guang)的亮度與陽(yang)光(guang)(guang)之間的比值是(shi)百萬級(ji)的,而且(qie)它是(shi)人(ren)類創造的。
激光的顏色
激(ji)(ji)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)顏(yan)色取(qu)決(jue)于(yu)激(ji)(ji)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)波長,而波長取(qu)決(jue)于(yu)發(fa)出(chu)激(ji)(ji)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)活性(xing)物質,即(ji)被刺(ci)激(ji)(ji)后能(neng)產生(sheng)激(ji)(ji)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)那種材料。刺(ci)激(ji)(ji)紅寶(bao)石就能(neng)產生(sheng)深玫(mei)瑰色的(de)(de)(de)(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang)束,它(ta)(ta)應用(yong)于(yu)醫學(xue)領域,比(bi)如用(yong)于(yu)皮(pi)膚病的(de)(de)(de)(de)治療和外(wai)科手(shou)術。公認(ren)最貴重的(de)(de)(de)(de)氣體之一的(de)(de)(de)(de)氬(ya)氣能(neng)夠產生(sheng)藍(lan)綠(lv)色的(de)(de)(de)(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang)束,它(ta)(ta)有(you)諸多用(yong)途,如激(ji)(ji)光(guang)(guang)印(yin)刷術,在顯微眼(yan)科手(shou)術中也是不(bu)可(ke)缺(que)少的(de)(de)(de)(de)。半導體產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang)能(neng)發(fa)出(chu)紅外(wai)光(guang)(guang),因(yin)此我們的(de)(de)(de)(de)眼(yan)睛看(kan)不(bu)見,但(dan)它(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)能(neng)量恰(qia)好能(neng)"解讀"激(ji)(ji)光(guang)(guang)唱片,并能(neng)用(yong)于(yu)光(guang)(guang)纖通(tong)訊。但(dan)有(you)的(de)(de)(de)(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)可(ke)調節輸出(chu)激(ji)(ji)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)波長。
激光分離技術
激光(guang)分離(li)技(ji)(ji)術(shu)主(zhu)(zhu)要指激光(guang)切(qie)(qie)割(ge)技(ji)(ji)術(shu)和激光(guang)打孔(kong)技(ji)(ji)術(shu)。激光(guang)分離(li)技(ji)(ji)術(shu)是將能量聚焦到微小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)間,可獲(huo)得105~1015W/cm2極高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)輻照功率(lv)密度(du)(du),利用這一高(gao)密度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能量進行非(fei)接觸、高(gao)速度(du)(du)、高(gao)精度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)工(gong)方(fang)法。在如此高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)功率(lv)密度(du)(du)照射下(xia),幾乎可以(yi)對任(ren)何材料實現激光(guang)切(qie)(qie)割(ge)和打孔(kong)。激光(guang)切(qie)(qie)割(ge)技(ji)(ji)術(shu)是一種擺(bai)脫傳統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機械切(qie)(qie)割(ge)、熱處理切(qie)(qie)割(ge)之類的(de)(de)(de)(de)(de)(de)全新切(qie)(qie)割(ge)法,具(ju)有更高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)割(ge)精度(du)(du)、更低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)粗糙度(du)(du)、更靈活的(de)(de)(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)割(ge)方(fang)法和更高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生產效率(lv)等特(te)點。激光(guang)打孔(kong)方(fang)法作為在固(gu)體材料上加(jia)(jia)工(gong)孔(kong)方(fang)法之一,已(yi)成為一項擁有特(te)定應用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)工(gong)技(ji)(ji)術(shu),主(zhu)(zhu)要運(yun)用在航空(kong)、航天與微電子行業中(zhong)。
顏色極純
光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)顏(yan)(yan)色(se)(se)(se)由(you)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)波(bo)(bo)長(chang)(chang)(或(huo)頻率)決定(ding)(ding)。一定(ding)(ding)的(de)(de)波(bo)(bo)長(chang)(chang)對應一定(ding)(ding)的(de)(de)顏(yan)(yan)色(se)(se)(se)。太(tai)(tai)陽輻(fu)射出的(de)(de)可見(jian)光(guang)(guang)(guang)段的(de)(de)波(bo)(bo)長(chang)(chang)分布(bu)(bu)范圍約在0.76微(wei)米至0.4微(wei)米之(zhi)間(jian),對應的(de)(de)顏(yan)(yan)色(se)(se)(se)從紅色(se)(se)(se)到紫色(se)(se)(se)共(gong)7種(zhong)顏(yan)(yan)色(se)(se)(se),所以太(tai)(tai)陽光(guang)(guang)(guang)談不上(shang)單色(se)(se)(se)性。發(fa)(fa)射單種(zhong)顏(yan)(yan)色(se)(se)(se)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)源(yuan)稱為單色(se)(se)(se)光(guang)(guang)(guang)源(yuan),它發(fa)(fa)射的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)波(bo)(bo)波(bo)(bo)長(chang)(chang)單一。比如(ru)氪燈(deng)、氦燈(deng)、氖(nai)燈(deng)、氫燈(deng)等(deng)都(dou)是單色(se)(se)(se)光(guang)(guang)(guang)源(yuan),只發(fa)(fa)射某一種(zhong)顏(yan)(yan)色(se)(se)(se)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)。單色(se)(se)(se)光(guang)(guang)(guang)源(yuan)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)波(bo)(bo)波(bo)(bo)長(chang)(chang)雖(sui)然單一,但仍有一定(ding)(ding)的(de)(de)分布(bu)(bu)范圍。如(ru)氖(nai)燈(deng)只發(fa)(fa)射紅光(guang)(guang)(guang),單色(se)(se)(se)性很好(hao),被譽為單色(se)(se)(se)性之(zhi)冠,波(bo)(bo)長(chang)(chang)分布(bu)(bu)的(de)(de)范圍仍有0.00001納(na)米,因此(ci)氖(nai)燈(deng)發(fa)(fa)出的(de)(de)紅光(guang)(guang)(guang),若仔細辨認(ren)仍包含有幾十種(zhong)紅色(se)(se)(se)。由(you)此(ci)可見(jian),光(guang)(guang)(guang)輻(fu)射的(de)(de)波(bo)(bo)長(chang)(chang)分布(bu)(bu)區間(jian)越窄,單色(se)(se)(se)性越好(hao)。
激光(guang)(guang)器輸出(chu)的(de)光(guang)(guang),波長分布(bu)(bu)范圍(wei)非常窄,因此顏色(se)極純(chun)。以(yi)輸出(chu)紅光(guang)(guang)的(de)氦氖激光(guang)(guang)器為(wei)例,其光(guang)(guang)的(de)波長分布(bu)(bu)范圍(wei)可以(yi)窄到2×10^-9納米(mi)級別,是氪(ke)燈發射(she)的(de)紅光(guang)(guang)波長分布(bu)(bu)范圍(wei)的(de)萬分之(zhi)二(er)。由此可見,激光(guang)(guang)器的(de)單色(se)性(xing)遠遠超(chao)過任何一種單色(se)光(guang)(guang)源(yuan)。
能量極大
光(guang)子的(de)能量(liang)是用E=hv來計算的(de),其中h為普朗(lang)克常量(liang),v為頻(pin)率。由此(ci)可知(zhi),頻(pin)率越高,能量(liang)越高。激光(guang)頻(pin)率范(fan)圍(wei)3.846×10^(14)Hz到7.895×10^(14)Hz。
電磁波譜可大致分為:
(1)無線電波——波長從幾(ji)千米(mi)(mi)到0.3米(mi)(mi)左右,一般的電視和(he)無線電廣播的波段就是用這種波;
(2)微波(bo)——波(bo)長從0.3米(mi)到10^-3米(mi),這(zhe)些波(bo)多用在(zai)雷達或其它通訊系(xi)統;
(3)紅外(wai)線——波長從10^-3米(mi)到7.8×10^-7米(mi);
(4)可見(jian)光(guang)(guang)——這是(shi)人們(men)所能感光(guang)(guang)的(de)極狹(xia)窄的(de)一(yi)(yi)個波(bo)(bo)段(duan)。波(bo)(bo)長從780—380nm。光(guang)(guang)是(shi)原子或分子內的(de)電(dian)子運動狀(zhuang)態(tai)改變時所發出(chu)的(de)電(dian)磁波(bo)(bo)。由(you)于它是(shi)我們(men)能夠直接感受(shou)而察(cha)覺的(de)電(dian)磁波(bo)(bo)極少的(de)那一(yi)(yi)部分;
(5)紫外線——波(bo)長從3×10^-7米(mi)到6×10^-10米(mi)。這些(xie)波(bo)產生的原因和(he)光(guang)波(bo)類似,常(chang)常(chang)在放(fang)電(dian)時發出(chu)。由(you)于它的能量(liang)和(he)一般(ban)化學反應(ying)所牽涉(she)的能量(liang)大小相當,因此紫外光(guang)的化學效應(ying)最強;
(6)倫琴射(she)(she)線(xian)(xian)(X射(she)(she)線(xian)(xian))——這(zhe)部分電磁波譜(pu),波長從2×10^-9米到6×10^-12米。倫琴射(she)(she)線(xian)(xian)(X射(she)(she)線(xian)(xian))是電原(yuan)子的(de)內(nei)層電子由一個(ge)能(neng)態跳至(zhi)另一個(ge)能(neng)態時或電子在原(yuan)子核(he)電場內(nei)減速時所發出的(de);
(7)伽馬射線——是波長從(cong)10^-10~10^-14米(mi)的(de)電磁波。這種(zhong)不可見的(de)電磁波是從(cong)原子(zi)核(he)內發(fa)出來的(de),放射性物質(zhi)或原子(zi)核(he)反應(ying)中常有(you)這種(zhong)輻射伴隨著(zhu)發(fa)出。γ射線的(de)穿透力(li)很(hen)強,對生物的(de)破壞力(li)很(hen)大。由此看來,激光能量(liang)并不算(suan)很(hen)大,但是它(ta)的(de)能量(liang)密度很(hen)大(因為它(ta)的(de)作用范(fan)圍很(hen)小,一般只(zhi)有(you)一個點(dian)),短時間里聚集起大量(liang)的(de)能量(liang),用做武器也就(jiu)可以理解了。
其他特性
激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)有(you)很(hen)多特性:首先,激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)是單色的(de)(de),或者(zhe)說是單頻的(de)(de)。有(you)一(yi)(yi)(yi)些(xie)激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器可以(yi)同(tong)時(shi)產生不同(tong)頻率的(de)(de)激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang),但是這些(xie)激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)是互(hu)相(xiang)隔離(li)的(de)(de),使用時(shi)也是分開的(de)(de)。其次,激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)是相(xiang)干光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)。相(xiang)干光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)特征是其所(suo)有(you)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)波都是同(tong)步的(de)(de),整束光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)就(jiu)好(hao)像一(yi)(yi)(yi)個“波列”。再次,激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)是高度(du)集中(zhong)的(de)(de),也就(jiu)是說它要走很(hen)長的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)段距離(li)才會出現分散或者(zhe)收斂的(de)(de)現象(xiang)。
激光對組織的生物效應
1、熱效應
2、光化學效應
3、壓強作用(yong)、電(dian)磁場效(xiao)應(ying)和生物刺激效(xiao)應(ying)。
壓強作用和電(dian)磁(ci)場效應(ying)(ying)主要(yao)由中等功率以上的(de)激(ji)光(guang)所(suo)產生(sheng),光(guang)化學效應(ying)(ying)在(zai)低功率激(ji)光(guang)照(zhao)射時特別重要(yao),熱效應(ying)(ying)存(cun)在(zai)于所(suo)有(you)的(de)激(ji)光(guang)照(zhao)射,而生(sheng)物刺激(ji)作用只發生(sheng)在(zai)弱激(ji)光(guang)照(zhao)射時。
激光(guang)(guang)(guang)(guang)波(bo)長(chang)與(yu)眼(yan)(yan)(yan)睛(jing)傷害:在(zai)激光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)傷害中,以機體中眼(yan)(yan)(yan)睛(jing)的(de)(de)(de)傷害最(zui)為嚴(yan)重。波(bo)長(chang)在(zai)可見光(guang)(guang)(guang)(guang)和近紅外光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)激光(guang)(guang)(guang)(guang),眼(yan)(yan)(yan)屈(qu)光(guang)(guang)(guang)(guang)介質(zhi)的(de)(de)(de)吸(xi)收率(lv)較低,透射(she)率(lv)高(gao),而屈(qu)光(guang)(guang)(guang)(guang)介質(zhi)的(de)(de)(de)聚(ju)焦(jiao)能(neng)(neng)(neng)力(即聚(ju)光(guang)(guang)(guang)(guang)力)強。強度(du)高(gao)的(de)(de)(de)可見或近紅外光(guang)(guang)(guang)(guang)進(jin)入眼(yan)(yan)(yan)睛(jing)時可以透過人眼(yan)(yan)(yan)屈(qu)光(guang)(guang)(guang)(guang)介質(zhi),聚(ju)積光(guang)(guang)(guang)(guang)于(yu)視(shi)(shi)網(wang)膜(mo)上。此(ci)時視(shi)(shi)網(wang)膜(mo)上的(de)(de)(de)激光(guang)(guang)(guang)(guang)能(neng)(neng)(neng)量密度(du)及(ji)功率(lv)密度(du)提高(gao)到幾千(qian)甚至幾萬(wan)倍,大量的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)能(neng)(neng)(neng)在(zai)瞬間聚(ju)中于(yu)視(shi)(shi)網(wang)膜(mo)上,致視(shi)(shi)網(wang)膜(mo)的(de)(de)(de)感光(guang)(guang)(guang)(guang)細(xi)胞(bao)層溫度(du)迅速升高(gao),以至使感光(guang)(guang)(guang)(guang)細(xi)胞(bao)凝(ning)固變性壞死而失(shi)去感光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)作用。激光(guang)(guang)(guang)(guang)聚(ju)于(yu)感光(guang)(guang)(guang)(guang)細(xi)胞(bao)時產生過熱而引起的(de)(de)(de)蛋白質(zhi)凝(ning)固變性是不可逆的(de)(de)(de)損傷。一旦(dan)損傷以后就會造(zao)成眼(yan)(yan)(yan)睛(jing)的(de)(de)(de)永(yong)久失(shi)明(ming)。
激光的(de)波長不同對(dui)眼(yan)球(qiu)作用的(de)程度不同,其后果也不同。遠(yuan)紅外(wai)(wai)激光對(dui)眼(yan)睛的(de)損(sun)害主要以角膜(mo)(mo)為(wei)主,這是因為(wei)這類波長的(de)激光幾乎全(quan)部被角膜(mo)(mo)吸收,所(suo)以角膜(mo)(mo)損(sun)傷(shang)最重,主要引起角膜(mo)(mo)炎和結(jie)膜(mo)(mo)炎,患者感到眼(yan)睛痛,異物(wu)樣刺激、怕光、流眼(yan)淚、眼(yan)球(qiu)充血,視力(li)下降等。發生遠(yuan)紅外(wai)(wai)光損(sun)傷(shang)時應遮住保護傷(shang)眼(yan),防止感染發生,對(dui)癥處理(li)。
紫(zi)外激光對眼(yan)(yan)的損傷主要(yao)是角膜(mo)和晶(jing)狀(zhuang)體(ti),此波(bo)段(duan)的紫(zi)外激光幾乎全部(bu)被眼(yan)(yan)的晶(jing)狀(zhuang)體(ti)吸收,而中遠以角膜(mo)吸收為主,因(yin)而可致晶(jing)狀(zhuang)體(ti)及角膜(mo)混濁(zhuo)。
激光器通常都會標示有著安(an)全等級編號(hao)的激光警示標簽:
第1級(Class I/1):通常是(shi)因為(wei)光束被完全的封閉在內(nei),例(li)如在CD或(huo)DVD播放器內(nei)。
第2級(Class II/2):在正常使用狀況下是安全(quan)的,這類設備通常功率(lv)低于1mW,例(li)如激光(guang)指示器。
第3a/R級(Class IIIa/3R):功率通常會(hui)達(da)到5mW,注視(shi)這種光束幾(ji)秒鐘會(hui)對視(shi)網膜造成立(li)即(ji)的傷害。
第3b/B級(Class IIIb/3B):在暴露(lu)下會對(dui)眼睛造成立即(ji)的損(sun)傷。
第4級(Class IV/4):激光會燒灼(zhuo)皮膚,即(ji)使散射的(de)激光光(200W以(yi)上)也會對眼睛和皮膚造成傷害。利用激光的(de)熱能,可以(yi)制(zhi)造新(xin)型的(de)烹飪工具。
以(yi)上情況(kuang)是指在激光直射眼睛的(de)情況(kuang)下(xia)所(suo)發(fa)生(sheng)的(de)。如(ru)果(guo)間接觀察激光,任(ren)何200W以(yi)下(xia)的(de)激光的(de)丁達爾效應都不(bu)會對(dui)眼睛造成(cheng)影響。
激(ji)光(guang)功(gong)率已不足以(yi)描述切(qie)割能力的大小(xiao),亮度(du)(Brightness)才(cai)是(shi)。亮度(du)的定義是(shi)“單(dan)位面積(ji)單(dan)位立(li)體角的激(ji)光(guang)功(gong)率”。
對(dui)比(bi)CO2激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)、碟片(pian)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)和光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi),可以得出這樣(yang)的(de)(de)結論(lun):直(zhi)到5千瓦,以光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)亮(liang)度最大,切割(ge)金屬板(ban)最快最厚的(de)(de)當屬光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)。但(dan)實際上(shang)切割(ge)厚板(ban)尚不如CO2激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang),盡管碳鋼對(dui)近(jin)紅外的(de)(de)1.07摻鐿光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)吸(xi)收率(lv)數倍于(yu)中紅外10.6的(de)(de)CO2激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang),但(dan)10倍于(yu)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)波(bo)長的(de)(de)CO2激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)之(zhi)切縫比(bi)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)的(de)(de)寬得多(一(yi)般2mm),氧氣易于(yu)吹入。這就(jiu)是CO2激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)46年來一(yi)直(zhi)獨占固(gu)體激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)之(zhi)鰲頭的(de)(de)緣由。第一(yi),國(guo)產(chan)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)切割(ge)機的(de)(de)量產(chan)與(yu)自(zi)主開發(fa)力度的(de)(de)加大,外國(guo)一(yi)線公司在華(hua)本土化的(de)(de)生產(chan),縮(suo)小(xiao)了(le)二(er)者的(de)(de)產(chan)品差距(ju)與(yu)價格(ge)差距(ju)。用戶對(dui)國(guo)產(chan)機的(de)(de)認同度不斷提高,其(qi)在2010年國(guo)內(nei)市場的(de)(de)占比(bi)高達80%。
第二,2010年我國千瓦以上大(da)功率CO2激(ji)光切割機銷量達1000臺,占全球(qiu)市場的(de)20%-25%。上海(hai)團結普瑞瑪、大(da)族激(ji)光、武(wu)漢(han)法(fa)利萊、奔(ben)騰(teng)楚天等一線廠商都有(you)大(da)幅的(de)增長。最多一家竟占了國內市場的(de)30%。
市場(chang)興旺得力于擴(kuo)大內需,但主要是這種加工(gong)手段的魅力,特別在(zai)鐵路鋼鐵、工(gong)程機(ji)械、汽車(che)造船、航空航天(tian)和軍工(gong)等高(gao)端市場(chang)的旺盛需求。
2014年(nian)市場難料,但可深信一點(dian),2013年(nian)大起,2014年(nian)絕不會大落,作為制造(zao)大國(guo)(guo)的(de)中(zhong)國(guo)(guo),保有量不會低于(yu)10000臺(tai)(tai)。須(xu)知2000年(nian)前的(de)10年(nian)我國(guo)(guo)的(de)總量才280臺(tai)(tai)。
第三(san),我國(guo)大功(gong)率(lv)激光切割裝備(bei)的(de)(de)產(chan)業鏈(lian)遠未形成(cheng),尚無(wu)自主知識產(chan)權(quan)的(de)(de)新型(xing)大功(gong)率(lv)激光器,無(wu)論(lun)激光器還是切割機的(de)(de)關鍵(jian)元部件(jian)都得依賴進口(kou)。價昂的(de)(de)電容切割頭(tou)及(ji)作(zuo)為耗材的(de)(de)光學鏡片(pian)等的(de)(de)研發生產(chan),迄(qi)今都無(wu)人問津。成(cheng)不(bu)了國(guo)內配套,進軍(jun)海外市場不(bu)過是夢想。唯有待到國(guo)產(chan)整(zheng)機批量出(chu)口(kou)之(zhi)日,才是我國(guo)這(zhe)一(yi)產(chan)業的(de)(de)形成(cheng)之(zhi)時。
第四,光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)是當前的(de)熱門(men)話(hua)題。ROFIN與(yu)(yu)TRUMPF分別(bie)收購NUFERN與(yu)(yu)SPI公司(si)(si)發(fa)展光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)已三年(nian),今春(chun)上(shang)(shang)海慕尼黑(hei)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)展上(shang)(shang),ROFIN展出了2KW光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器,但全球高功(gong)率光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器市場(chang)依然是IPG一(yi)統天(tian)下。繼(ji)上(shang)(shang)年(nian)SALVAGNINI與(yu)(yu)LASER PHOTONICS等公司(si)(si)展出用其的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器之(zhi)切割機(ji)(ji)后,2010年(nian)11月在亞特蘭(lan)大的(de)FABTECH與(yu)(yu)漢諾威的(de)EUROBLECH展會(hui)上(shang)(shang)又(you)推出愈來愈多(duo)的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)切割機(ji)(ji)。欣(xin)喜的(de)是一(yi)批海歸博士(shi)矢志回(hui)國(guo)創(chuang)業,創(chuang)建(jian)了武(wu)漢銳科光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)、西(xi)安炬光(guang)(guang)(guang)(guang)等公司(si)(si),研發(fa)生(sheng)產(chan)高功(gong)率光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器與(yu)(yu)二極管激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)泵(beng)源,相(xiang)信有(you)自(zi)主知識產(chan)權的(de)4KW連續波光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器不久將(jiang)會(hui)呈現在國(guo)人面前。
發展前景
激光(guang)的(de)空間(jian)控(kong)(kong)制性(xing)和時(shi)間(jian)控(kong)(kong)制性(xing)很好,對(dui)加(jia)工(gong)(gong)(gong)對(dui)象的(de)材質(zhi)、形狀、尺寸和加(jia)工(gong)(gong)(gong)環境的(de)自由度都很大,特別適(shi)用于自動化加(jia)工(gong)(gong)(gong),激光(guang)加(jia)工(gong)(gong)(gong)系(xi)統與計算(suan)機數控(kong)(kong)技(ji)術相(xiang)結合可構成高(gao)(gao)效自動化加(jia)工(gong)(gong)(gong)設備(bei),已成為企業實行適(shi)時(shi)生(sheng)產(chan)的(de)關(guan)鍵技(ji)術,為優質(zhi)、高(gao)(gao)效和低(di)(di)成本的(de)加(jia)工(gong)(gong)(gong)生(sheng)產(chan)開(kai)辟了廣闊的(de)前景。透過將(jiang)激光(guang)束(shu)集中在單(dan)分(fen)子(zi)(zi)上,ETH Zurich的(de)科學家只(zhi)用單(dan)個分(fen)子(zi)(zi)就產(chan)生(sheng)激光(guang)運作的(de)基本條(tiao)件──受激發(fa)射(stimulated emission)。由于在低(di)(di)溫下,分(fen)子(zi)(zi)會增加(jia)它們(men)的(de)外表面積(apparent surface area)來跟光(guang)線互(hu)動,因(yin)此研究人員將(jiang)分(fen)子(zi)(zi)冷(leng)卻(que)到(dao)攝氏(shi)零下272度,也就是(shi)只(zhi)比絕對(dui)零度高(gao)(gao)1度兩(liang)條(tiao)光(guang)束(shu)瞄準(zhun)單(dan)分(fen)子(zi)(zi)
在(zai)受控制的模式下(xia),利用一道激(ji)光(guang)(guang)束來讓(rang)單(dan)個分子進入量子態(controlled fashion),研究人員如(ru)此(ci)能(neng)明顯的縮減或是(shi)放(fang)大(da)第(di)二(er)道激(ji)光(guang)(guang)束。這種運作模式與傳統的晶體(ti)管如(ru)出(chu)(chu)一轍(che);晶體(ti)管內的電(dian)位(electrical potential)能(neng)用來調變第(di)二(er)個信號。不過(guo)ETH Zurich并未透露其(qi)單(dan)分子的化(hua)學方程式。由(you)于其(qi)性能(neng)與散熱效能(neng)的優勢(shi),光(guang)(guang)子運算技(ji)術是(shi)科學家們(men)長期追(zhui)求的目標;光(guang)(guang)子(photon)不僅發熱比電(dian)子少,也能(neng)達(da)到(dao)高出(chu)(chu)相當多的數據傳輸速(su)率。不過(guo)光(guang)(guang)通訊(xun)技(ji)術卻(que)只能(neng)逐步地從(cong)長距離通訊(xun),進展到(dao)短距離通訊(xun),再進入單(dan)系統中。
激光(guang)加工技術是利(li)用激光(guang)束(shu)與
物質相互作用的(de)特性對材料(包括金屬(shu)與(yu)非(fei)金屬(shu))進行切割、焊接、表面(mian)處(chu)理、打孔、微加工(gong)以及(ji)做為(wei)光源,識別物體等(deng)的(de)一門(men)技(ji)術(shu)(shu)(shu),傳統應用最大的(de)領域為(wei)激光加工(gong)技(ji)術(shu)(shu)(shu)。激光技(ji)術(shu)(shu)(shu)是涉及(ji)到光、機(ji)、電(dian)、材料及(ji)檢測等(deng)多門(men)學科的(de)一門(men)綜合(he)技(ji)術(shu)(shu)(shu),傳統上看(kan),它的(de)研究范(fan)圍一般可分(fen)為(wei):
1.激(ji)光加工(gong)(gong)系(xi)(xi)統。包括激(ji)光器、導光系(xi)(xi)統、加工(gong)(gong)機床、控制(zhi)系(xi)(xi)統及檢測系(xi)(xi)統。
2.激(ji)光加(jia)工(gong)工(gong)藝。包括切(qie)割(ge)、焊接(jie)、表面處理(li)、打孔、打標、劃線、微雕等各(ge)種加(jia)工(gong)工(gong)藝。
激(ji)(ji)光(guang)焊(han)接:汽(qi)車(che)車(che)身(shen)厚薄板(ban)、汽(qi)車(che)零件(jian)、鋰電(dian)池、心臟起搏器(qi)(qi)、密(mi)封(feng)繼電(dian)器(qi)(qi)等密(mi)封(feng)器(qi)(qi)件(jian)以及(ji)各種(zhong)不允許焊(han)接污染和(he)變形的器(qi)(qi)件(jian)。2013年(nian)使用的激(ji)(ji)光(guang)器(qi)(qi)有YAG激(ji)(ji)光(guang)器(qi)(qi),CO2激(ji)(ji)光(guang)器(qi)(qi)和(he)半導體泵浦激(ji)(ji)光(guang)器(qi)(qi)。
激(ji)(ji)光(guang)切割(ge):汽車行業(ye)、計算機、電(dian)氣機殼、木(mu)刀模(mo)業(ye)、各種金(jin)屬零件(jian)和特殊材料的(de)切割(ge)、圓(yuan)形(xing)鋸(ju)片(pian)、壓克力、彈簧墊片(pian)、2mm以(yi)下(xia)的(de)電(dian)子機件(jian)用銅板(ban)、一些金(jin)屬網板(ban)、鋼(gang)管(guan)、鍍(du)(du)錫鐵板(ban)、鍍(du)(du)亞鉛鋼(gang)板(ban)、磷(lin)青銅、電(dian)木(mu)板(ban)、薄(bo)鋁合金(jin)、石英玻璃、硅橡膠、1mm以(yi)下(xia)氧化鋁陶瓷片(pian)、航天工業(ye)使用的(de)鈦合金(jin)等(deng)等(deng)。使用激(ji)(ji)光(guang)器有YAG激(ji)(ji)光(guang)器和CO2激(ji)(ji)光(guang)器。
激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)筆:又稱為激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)指(zhi)示器、指(zhi)星筆等(deng),是把可見激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)設計成便攜、手易握、激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)模組(二極管)加(jia)工成的筆型(xing)發射器。常(chang)見的激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)筆有紅(hong)光(guang)(guang)(guang)(guang)(650-660nm, 635nm)、綠(lv)光(guang)(guang)(guang)(guang)(515-520nm,532nm)、藍(lan)(lan)光(guang)(guang)(guang)(guang)(445-450nm)和(he)藍(lan)(lan)紫光(guang)(guang)(guang)(guang)(405nm)等(deng),功率通常(chang)以毫(hao)瓦為單位。通常(chang)在會(hui)報、教學、導賞人員都會(hui)使用它來投映一個光(guang)(guang)(guang)(guang)點或一條(tiao)光(guang)(guang)(guang)(guang)線指(zhi)向物體,但(dan)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)會(hui)傷害(hai)到眼睛,任何情況(kuang)下都不應該(gai)讓激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)直射眼睛。
激光治療:可以用(yong)于手術開(kai)刀(dao),減輕(qing)痛苦,減少(shao)感染。
激(ji)光打標:在各(ge)種材(cai)料(liao)和幾乎所有行(xing)業(ye)均得到廣泛應用,2013年(nian)使用的激(ji)光器(qi)(qi)有YAG激(ji)光器(qi)(qi)、CO2激(ji)光器(qi)(qi)和半(ban)導(dao)體泵浦激(ji)光器(qi)(qi)。
激(ji)光(guang)(guang)(guang)打孔:激(ji)光(guang)(guang)(guang)打孔主要(yao)應(ying)用(yong)在(zai)航空航天、汽(qi)車(che)制造、電子儀表(biao)、化(hua)工等行(xing)業(ye)。激(ji)光(guang)(guang)(guang)打孔的(de)(de)迅(xun)速(su)發展,主要(yao)體現在(zai)打孔用(yong)YAG激(ji)光(guang)(guang)(guang)器的(de)(de)平均輸出(chu)功率已由2008年的(de)(de)400w提(ti)高到了800w至1000w。國內2013年比較成熟的(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)打孔的(de)(de)應(ying)用(yong)是(shi)在(zai)人造金剛石和天然金剛石拉絲模的(de)(de)生產及鐘表(biao)和儀表(biao)的(de)(de)寶(bao)石軸承、飛機葉片(pian)、多層(ceng)印刷線路(lu)板(ban)等行(xing)業(ye)的(de)(de)生產中。2013年使用(yong)的(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)器多以YAG激(ji)光(guang)(guang)(guang)器、CO2激(ji)光(guang)(guang)(guang)器為主,也有一些準分激(ji)光(guang)(guang)(guang)器、同位素激(ji)光(guang)(guang)(guang)器和半導體泵浦激(ji)光(guang)(guang)(guang)器。
激光(guang)(guang)熱處理:在汽車工業中(zhong)應(ying)(ying)用廣泛(fan),如缸套(tao)、曲軸(zhou)、活塞環(huan)、換(huan)向器、齒輪等零部件的熱處理,同時在航空航天、機(ji)床行業和其它機(ji)械行業也應(ying)(ying)用廣泛(fan)。我國的激光(guang)(guang)熱處理應(ying)(ying)用遠比國外廣泛(fan)得多(duo)。2013年使用的激光(guang)(guang)器多(duo)以YAG激光(guang)(guang)器,CO2激光(guang)(guang)器為主。
激(ji)(ji)光(guang)(guang)快速成型:將激(ji)(ji)光(guang)(guang)加工技術和(he)計算機數(shu)控技術及柔(rou)性制造技術相結合而形成。多用于模具和(he)模型行業。2013年使用的激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)多以YAG激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)、CO2激(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)為主。
激(ji)光(guang)(guang)涂敷:在航空航天(tian)、模具及機電(dian)行業應用廣泛。2013年使(shi)用的激(ji)光(guang)(guang)器(qi)多(duo)以大功率YAG激(ji)光(guang)(guang)器(qi)、CO2激(ji)光(guang)(guang)器(qi)為主。
激光(guang)(guang)(guang)(guang)成(cheng)(cheng)像:利用(yong)激光(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)掃描物體(ti),將反射(she)光(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)反射(she)回來,得到的(de)排布(bu)順序不同而成(cheng)(cheng)像。用(yong)圖像落(luo)差來反映所成(cheng)(cheng)的(de)像。激光(guang)(guang)(guang)(guang)成(cheng)(cheng)像具有(you)超視距的(de)探測(ce)(ce)能力(li),可用(yong)于衛星激光(guang)(guang)(guang)(guang)掃描成(cheng)(cheng)像,未來用(yong)于遙感測(ce)(ce)繪等科技領域。
醫學
激(ji)(ji)光(guang)(guang)在(zai)醫學上(shang)的應用主(zhu)要(yao)分(fen)三類:激(ji)(ji)光(guang)(guang)生命科學研究、激(ji)(ji)光(guang)(guang)診(zhen)斷、激(ji)(ji)光(guang)(guang)治療(liao),其中激(ji)(ji)光(guang)(guang)治療(liao)又分(fen)為:激(ji)(ji)光(guang)(guang)手術治療(liao)、弱(ruo)激(ji)(ji)光(guang)(guang)生物刺激(ji)(ji)作(zuo)用的非手術治療(liao)和激(ji)(ji)光(guang)(guang)的光(guang)(guang)動(dong)力治療(liao)。
應用(yong)于牙科的(de)(de)(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang)系統依據激(ji)(ji)光(guang)(guang)在牙科應用(yong)的(de)(de)(de)不同(tong)(tong)作用(yong),分為幾種(zhong)不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang)系統。區別激(ji)(ji)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)重要特征之(zhi)一是:光(guang)(guang)的(de)(de)(de)波長,不同(tong)(tong)波長的(de)(de)(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang)對組織的(de)(de)(de)作用(yong)不同(tong)(tong),在可(ke)見光(guang)(guang)及近紅外光(guang)(guang)譜范圍的(de)(de)(de)光(guang)(guang)線,吸光(guang)(guang)性低,穿(chuan)透(tou)性強,可(ke)以穿(chuan)透(tou)到牙體組織較深的(de)(de)(de)部位(wei),例如(ru)氬離子激(ji)(ji)光(guang)(guang)、二(er)極管激(ji)(ji)光(guang)(guang)或Nd:YAG激(ji)(ji)光(guang)(guang)(如(ru)圖1)。而Er:YAG激(ji)(ji)光(guang)(guang)和CO,激(ji)(ji)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)線穿(chuan)透(tou)性差,僅能穿(chuan)透(tou)牙體組織約0.01毫米。區別激(ji)(ji)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)重要特征之(zhi)二(er)是:激(ji)(ji)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)強度(即(ji)功(gong)率(lv)),如(ru)在診(zhen)斷學中應用(yong)的(de)(de)(de)二(er)極管激(ji)(ji)光(guang)(guang),其強度僅為幾個(ge)毫瓦特,它有時也可(ke)用(yong)在激(ji)(ji)光(guang)(guang)顯示器上。
用(yong)(yong)于治療的激(ji)(ji)光(guang)(guang),通常是幾(ji)個瓦(wa)特中(zhong)等強度的激(ji)(ji)光(guang)(guang)。激(ji)(ji)光(guang)(guang)對組織(zhi)的作用(yong)(yong),還取決(jue)于激(ji)(ji)光(guang)(guang)脈(mo)(mo)沖(chong)的發(fa)(fa)射方式(shi),以典型的連續脈(mo)(mo)沖(chong)發(fa)(fa)射方式(shi)的激(ji)(ji)光(guang)(guang)有:氬離子激(ji)(ji)光(guang)(guang)、二極(ji)管激(ji)(ji)光(guang)(guang)、CO2,激(ji)(ji)光(guang)(guang);以短脈(mo)(mo)沖(chong)方式(shi)發(fa)(fa)射的激(ji)(ji)光(guang)(guang)有:Er:YAG激(ji)(ji)光(guang)(guang)或許多Nd:YAG激(ji)(ji)光(guang)(guang),短脈(mo)(mo)沖(chong)式(shi)的激(ji)(ji)光(guang)(guang)的強度(即功(gong)率)可以達到1,000瓦(wa)特或更高(gao),這些強度高(gao)、吸光(guang)(guang)性(xing)也高(gao)的激(ji)(ji)光(guang)(guang),只適用(yong)(yong)于清除硬組織(zhi)。
激光美容
(1)激(ji)光在美容界的(de)用(yong)途越來越廣泛。色素沉著,如太田(tian)痣(zhi)、鮮紅斑(ban)痣(zhi)、雀斑(ban)、老年(nian)斑(ban)、毛細血管擴張等(deng),以及(ji)去紋身、洗(xi)眼線、洗(xi)眉、治療瘢(ban)痕等(deng);而(er)2013年(nian)以前一些新型的(de)激(ji)光儀,高能(neng)超脈(mo)沖CO2激(ji)光,鉺激(ji)光進行除(chu)皺、磨皮換膚、治療打鼾,美白(bai)牙齒等(deng)等(deng),取得了良好的(de)療效,為激(ji)光外科開辟(pi)越來越廣闊的(de)領域(yu)。
(2)激(ji)(ji)光(guang)(guang)手(shou)(shou)術(shu)(shu)(shu)有傳統手(shou)(shou)術(shu)(shu)(shu)無(wu)(wu)(wu)法(fa)(fa)比擬(ni)的(de)(de)優(you)越性。首先激(ji)(ji)光(guang)(guang)手(shou)(shou)術(shu)(shu)(shu)不需要住(zhu)院治療,手(shou)(shou)術(shu)(shu)(shu)切口小(xiao),術(shu)(shu)(shu)中(zhong)不出血(xue),創傷(shang)輕,無(wu)(wu)(wu)瘢痕(hen)(hen)。例如:眼袋的(de)(de)治療傳統手(shou)(shou)術(shu)(shu)(shu)法(fa)(fa)存在著由于剝離范(fan)圍(wei)廣(guang)、術(shu)(shu)(shu)中(zhong)出血(xue)多(duo),術(shu)(shu)(shu)后愈(yu)合(he)慢,易(yi)形成瘢痕(hen)(hen)等(deng)缺(que)點,而(er)(er)應(ying)用高能(neng)超(chao)脈沖CO2激(ji)(ji)光(guang)(guang)儀治療眼袋,則以(yi)它術(shu)(shu)(shu)中(zhong)不出血(xue),不需縫(feng)合(he),不影(ying)響正常(chang)工作,手(shou)(shou)術(shu)(shu)(shu)部位水(shui)腫輕,恢復快,無(wu)(wu)(wu)瘢痕(hen)(hen)等(deng)優(you)點,令傳統手(shou)(shou)術(shu)(shu)(shu)無(wu)(wu)(wu)法(fa)(fa)比擬(ni)。而(er)(er)一些(xie)由于出血(xue)多(duo)而(er)(er)無(wu)(wu)(wu)法(fa)(fa)進(jin)行的(de)(de)內(nei)窺鏡(jing)手(shou)(shou)術(shu)(shu)(shu),則可由激(ji)(ji)光(guang)(guang)切割代替完成。(注:有一定的(de)(de)適應(ying)范(fan)圍(wei))
(3)激(ji)(ji)光(guang)在血(xue)管性(xing)皮膚(fu)病(bing)以及(ji)色(se)素沉著的(de)(de)治(zhi)(zhi)療(liao)(liao)中成效卓越。使用(yong)脈沖染料激(ji)(ji)光(guang)治(zhi)(zhi)療(liao)(liao)鮮紅斑痣(zhi),療(liao)(liao)效顯著,對(dui)周圍組織(zhi)損傷小(xiao),幾(ji)乎不落疤。它的(de)(de)出(chu)現,成為鮮紅斑痣(zhi)治(zhi)(zhi)療(liao)(liao)史上的(de)(de)一(yi)次革命,因(yin)(yin)為鮮紅斑痣(zhi)治(zhi)(zhi)療(liao)(liao)史上,放射、冷(leng)凍、電灼(zhuo)、手術等方法,其瘢痕發生率均高(gao),并常出(chu)現色(se)素脫失(shi)或沉著。激(ji)(ji)光(guang)治(zhi)(zhi)療(liao)(liao)血(xue)管性(xing)皮膚(fu)病(bing)是利用(yong)含氧血(xue)紅蛋白對(dui)一(yi)定波長的(de)(de)激(ji)(ji)光(guang)選擇性(xing)的(de)(de)吸收,而導致血(xue)管組織(zhi)的(de)(de)高(gao)度破壞,其具(ju)有高(gao)度精(jing)確性(xing)與安全性(xing),不會影響周圍鄰近組織(zhi)。因(yin)(yin)此,激(ji)(ji)光(guang)治(zhi)(zhi)療(liao)(liao)毛細(xi)血(xue)管擴張也是療(liao)(liao)效顯著。
此外,由于(yu)可變脈沖激(ji)光(guang)等(deng)相繼問世,使得(de)不(bu)滿意紋身的(de)(de)(de)去(qu)除,以及各類(lei)色(se)素性(xing)皮膚病如太田痣,老年斑等(deng)的(de)(de)(de)治(zhi)療得(de)到了(le)重大突破。這(zhe)類(lei)激(ji)光(guang)根(gen)據選擇(ze)性(xing)光(guang)熱效應理(li)論,(即不(bu)同(tong)波長(chang)的(de)(de)(de)激(ji)光(guang)可選擇(ze)性(xing)地作用于(yu)不(bu)同(tong)顏色(se)的(de)(de)(de)皮膚損害),利用其(qi)強大的(de)(de)(de)瞬(shun)間功率,高度(du)集中(zhong)的(de)(de)(de)輻射(she)能量及色(se)素選擇(ze)性(xing),極短的(de)(de)(de)脈寬,使激(ji)光(guang)能量集中(zhong)作用于(yu)色(se)素顆粒、將其(qi)直接汽(qi)化、擊碎(sui),通過淋(lin)巴(ba)組織(zhi)排(pai)出體外,而不(bu)影(ying)響周圍正(zheng)常組織(zhi),并(bing)且以其(qi)療效確(que)切,安全可靠,無瘢痕(hen),痛(tong)苦小而深(shen)入人心。
(4)激(ji)光外科開創了醫(yi)(yi)學美(mei)(mei)(mei)容(rong)(rong)的(de)(de)新紀元。高能(neng)超脈沖(chong)(chong)CO2激(ji)光磨皮換膚術開拓了美(mei)(mei)(mei)容(rong)(rong)外科的(de)(de)新技術。它利用(yong)高能(neng)量,極短脈沖(chong)(chong)的(de)(de)激(ji)光,使(shi)老(lao)化、損傷的(de)(de)皮膚組(zu)織瞬間被汽化,不(bu)傷及周圍組(zu)織,治(zhi)療過程(cheng)中幾乎不(bu)出(chu)血,并可精確(que)的(de)(de)控(kong)制作用(yong)深度(du)。其效(xiao)果(guo)得到國際醫(yi)(yi)學整形美(mei)(mei)(mei)容(rong)(rong)界充(chong)分肯定,被譽為(wei)“開創了醫(yi)(yi)學美(mei)(mei)(mei)容(rong)(rong)新紀元”;此外,更有高能(neng)超脈沖(chong)(chong)CO2激(ji)光儀治(zhi)療眼袋、打鼾、甚至(zhi)激(ji)光美(mei)(mei)(mei)白(bai)牙齒等,以其安全精確(que)的(de)(de)療效(xiao),簡便快捷(jie)的(de)(de)治(zhi)療在醫(yi)(yi)學美(mei)(mei)(mei)容(rong)(rong)界創造(zao)了一個又一個奇跡(ji)。激(ji)光美(mei)(mei)(mei)容(rong)(rong)使(shi)得醫(yi)(yi)學美(mei)(mei)(mei)容(rong)(rong)向前邁(mai)進了一大步,并且(qie)賦予醫(yi)(yi)學美(mei)(mei)(mei)容(rong)(rong)更新的(de)(de)內(nei)涵。
激光去除(chu)面部黑痣
激(ji)光去(qu)黑(hei)痣的(de)(de)原(yuan)理就在于(yu)將激(ji)光在瞬間爆發(fa)出的(de)(de)巨大能量置于(yu)色素(su)組(zu)織(zhi)中,把色素(su)打碎并(bing)分解(jie),使其可以被巨噬細(xi)胞吞并(bing)掉(diao)(diao),而后會隨著淋巴循環系統(tong)排出體外(wai),由(you)此達到將色素(su)去(qu)去(qu)掉(diao)(diao)的(de)(de)目的(de)(de)。
激光(guang)(guang)去痣(zhi)(zhi)可以適(shi)用的痣(zhi)(zhi)的類型(xing)很(hen)多,比如包括(kuo)上(shang)面提到的三種色素痣(zhi)(zhi)、太田(tian)痣(zhi)(zhi)、鮮紅(hong)斑(ban)痣(zhi)(zhi)等(deng),療(liao)效都很(hen)明顯,并且不容易留(liu)疤,風險性小。用二氧化碳激光(guang)(guang)亦能去黑痣(zhi)(zhi)。
激光治療近視
提示下情況的患者不適(shi)合接受激(ji)光治療:第一.眼部(bu)活動性炎癥及病變;第二.眼周化膿性病灶;第三(san).已(yi)確診
的(de)圓(yuan)錐角膜;第(di)四(si).嚴(yan)(yan)重(zhong)干眼癥,伴有系(xi)(xi)統(tong)性(xing)干燥綜合征;第(di)五.中央角膜厚度(du)低于450μm;第(di)六.嚴(yan)(yan)重(zhong)的(de)眼附(fu)屬(shu)器病(bing)變:眼瞼缺損、變形、慢性(xing)淚囊炎等(deng);第(di)七. 全身結(jie)締組織病(bing)及嚴(yan)(yan)重(zhong)自身免疫(yi)性(xing)疾病(bing),如(ru)系(xi)(xi)統(tong)性(xing)紅斑狼(lang)瘡、類風濕(shi)性(xing)關節炎、多(duo)發性(xing)硬(ying)化。
相對禁忌證
1.超高度近視伴后鞏膜(mo)(mo)葡萄(tao)腫(zhong)者(zhe);2.初次手(shou)(shou)術前角(jiao)膜(mo)(mo)中央平(ping)均曲率低于(yu)39D或高于(yu)47D應慎重;3.暗光下(xia)瞳孔直徑(jing)大于(yu)7mm;4.對(dui)側眼(yan)(yan)為法(fa)定(ding)盲眼(yan)(yan);5.2年內曾患單純皰(pao)疹(zhen)性角(jiao)膜(mo)(mo)炎(yan);6.輕(qing)(qing)度白內障;7.有視網(wang)膜(mo)(mo)脫離及(ji)黃斑出血病史;8.輕(qing)(qing)度干(gan)眼(yan)(yan)癥;9.輕(qing)(qing)度瞼裂閉(bi)合(he)不全;10.可疑青(qing)光眼(yan)(yan)患者(zhe);11.月經期(qi)及(ji)妊娠期(qi);12.瘢痕體質(zhi);13.糖尿病;14.感(gan)冒發燒(shao)等身體不適;15.癲癇(xian);16.焦(jiao)慮(lv)癥、抑郁癥以及(ji)對(dui)手(shou)(shou)術期(qi)望過高者(zhe)。
激光除皺
激(ji)光(guang)(guang)除皺是(shi)通(tong)過電腦控制的(de)、低(di)能量的(de)二氧化碳(tan)激(ji)光(guang)(guang),能準確地控制汽化皮膚(fu)表層的(de)深度,完成分(fen)層汽化、無碳(tan)化的(de)面部除皺護膚(fu)技(ji)術。激(ji)光(guang)(guang)用(yong)于(yu)消除皺紋(wen)的(de)技(ji)術,是(shi)激(ji)光(guang)(guang)技(ji)術應(ying)用(yong)于(yu)臨床以后,并幾經改進、完善與不斷更新后的(de)結(jie)果。
原(yuan)(yuan)理(li):皺紋(wen)產生(sheng)的(de)主要原(yuan)(yuan)因(yin)是(shi)皮(pi)(pi)膚膠(jiao)原(yuan)(yuan)減少(shao),真皮(pi)(pi)層(ceng)變薄(bo)。運用(yong)最(zui)新激光-射頻聯合技(ji)術(shu)照射皮(pi)(pi)膚,可使真皮(pi)(pi)層(ceng)增厚、減少(shao)皺紋(wen),其原(yuan)(yuan)理(li)是(shi):刺(ci)激受(shou)損的(de)膠(jiao)原(yuan)(yuan)層(ceng),產生(sheng)新的(de)膠(jiao)原(yuan)(yuan)質,從而填平因(yin)膠(jiao)原(yuan)(yuan)減少(shao)而出現褶皺的(de)皮(pi)(pi)膚;加熱真皮(pi)(pi)組(zu)織層(ceng),利用(yong)人體自身修復機能刺(ci)激組(zu)織再生(sheng)重建,使真皮(pi)(pi)層(ceng)增厚。
合理設計的(de)(de)激光可(ke)以通過皮(pi)膚(fu)(fu)中的(de)(de)黑色素、血(xue)紅蛋白,尤其(qi)是水吸收(shou)激光釋放的(de)(de)能量(liang),并(bing)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)光熱(re)效應使之轉(zhuan)化為熱(re)量(liang),從而激活真(zhen)皮(pi)中成纖維細胞等各種(zhong)基質細胞產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)新生(sheng)(sheng)的(de)(de)膠原蛋白、彈(dan)性蛋白以及各種(zhong)細胞間(jian)基質,并(bing)發(fa)生(sheng)(sheng)組織重構,就象是給慵懶(lan)的(de)(de)皮(pi)膚(fu)(fu)做(zuo)運動一樣,使其(qi)通過鍛煉(lian)而重新煥發(fa)年輕活力。數次治療(liao)之后的(de)(de)皮(pi)膚(fu)(fu)含水量(liang)及彈(dan)性增(zeng)加,質地(di)改善,細小皺紋減(jian)少。
適應(ying)癥(zheng):1、原發性(xing)癥(zheng)狀:口周皺(zhou)紋、眶(kuang)周皺(zhou)紋、萎縮性(xing)(凹陷性(xing))疤痕(hen)、良性(xing)皮(pi)膚(fu)贅生物(腫瘤);2、皮(pi)膚(fu)粗(cu)糙、毛(mao)孔粗(cu)大、細小(xiao)皺(zhou)紋等皮(pi)膚(fu)老化表現以及炎(yan)性(xing)痤瘡或痤瘡后瘢痕(hen)等。
高能(neng)超(chao)脈沖激(ji)光能(neng)夠把周(zhou)圍組(zu)織的(de)(de)熱損傷(shang)降到最低(di)程度。微小皺紋和凹陷疤痕也(ye)可進行精(jing)確磨(mo)(mo)削(xue)。超(chao)脈沖激(ji)光能(neng)避免以往機(ji)械磨(mo)(mo)皮(pi)法、化學(xue)剝脫術出血(xue)多,飛濺的(de)(de)血(xue)液、組(zu)織細屑可使(shi)病毒(du)在病人(ren)與病人(ren)間(jian)、病人(ren)與醫務人(ren)員間(jian)傳播等不(bu)足,通(tong)過氣化病變組(zu)織來(lai)徹底消除皮(pi)膚(fu)損害,并使(shi)正常(chang)皮(pi)膚(fu)的(de)(de)熱損傷(shang)極小,這一過程的(de)(de)作用時間(jian)快于使(shi)周(zhou)圍的(de)(de)正常(chang)組(zu)織也(ye)被加熱的(de)(de)所需時間(jian),具(ju)有磨(mo)(mo)皮(pi)去(qu)皺的(de)(de)功能(neng)。
軍事
激(ji)(ji)光武(wu)器(qi)(qi)是一種利(li)用定(ding)向發射的(de)激(ji)(ji)光束直(zhi)接毀(hui)傷目標(biao)或使(shi)之失效的(de)定(ding)向能(neng)武(wu)器(qi)(qi)。根據作戰用途的(de)不同,激(ji)(ji)光武(wu)器(qi)(qi)可分為戰術激(ji)(ji)光武(wu)器(qi)(qi)和(he)戰略激(ji)(ji)光武(wu)器(qi)(qi)兩大類。武(wu)器(qi)(qi)系統主要由激(ji)(ji)光器(qi)(qi)和(he)跟蹤、瞄(miao)準(zhun)、發射裝(zhuang)置(zhi)等部(bu)分組成,2013年通常(chang)采用的(de)激(ji)(ji)光器(qi)(qi)有(you)化學(xue)激(ji)(ji)光器(qi)(qi)、固體激(ji)(ji)光器(qi)(qi)、CO2激(ji)(ji)光器(qi)(qi)等。激(ji)(ji)光武(wu)器(qi)(qi)具有(you)攻擊(ji)速(su)度快、轉向靈活、可實現精確打擊(ji)、不受(shou)電磁(ci)干擾等優點,但也(ye)存在易受(shou)天氣和(he)環境影響等弱(ruo)點。
激光武(wu)器(qi)已(yi)有30多(duo)年(nian)的發(fa)展歷史,其關鍵技術也已(yi)取得(de)突破,美國(guo)、俄羅斯、法(fa)國(guo)、以色列等國(guo)都成功進(jin)行了各種激光打靶試驗(yan)。2013年(nian)低能激光武(wu)器(qi)已(yi)經投入(ru)使用(yong),主要用(yong)于(yu)(yu)干擾和致盲較(jiao)近距離的光電傳感(gan)器(qi),以及攻擊人眼和一些(xie)增強(qiang)型觀(guan)測設(she)備;高能激光武(wu)器(qi)主要采(cai)用(yong)化學激光器(qi),按照現有的水(shui)平,今(jin)后5—10年(nian)內可(ke)望(wang)在地(di)面和空中平臺上部署使用(yong),用(yong)于(yu)(yu)戰術防空、戰區(qu)反導和反衛星作(zuo)戰等。
激(ji)光(guang)武器特點(dian)高度集(ji)束的(de)(de)激(ji)光(guang),能(neng)(neng)量也非(fei)常(chang)(chang)集(ji)中。舉例說(shuo);在日(ri)常(chang)(chang)生活(huo)中我們認為太陽是非(fei)常(chang)(chang)亮(liang)的(de)(de),但一(yi)臺(tai)巨脈(mo)沖紅(hong)寶石激(ji)光(guang)器發出的(de)(de)激(ji)光(guang)卻比(bi)太陽還亮(liang)200億倍。當然(ran),激(ji)光(guang)比(bi)太陽還亮(liang),并(bing)不是因為它的(de)(de)總(zong)能(neng)(neng)量比(bi)太陽還大,而是由于它的(de)(de)能(neng)(neng)量非(fei)常(chang)(chang)集(ji)中。例如(ru),紅(hong)寶石激(ji)光(guang)器發出的(de)(de)激(ji)光(guang)射(she)束,能(neng)(neng)穿透一(yi)張1/3厘(li)米厚的(de)(de)鋼板,但總(zong)能(neng)(neng)量卻不足以煮熟一(yi)個雞蛋。
激(ji)光(guang)作(zuo)為(wei)武(wu)器(qi),有(you)很(hen)多獨特(te)的(de)(de)(de)優點。首先,它可以(yi)用(yong)光(guang)速飛行,每秒30萬公(gong)里,任何武(wu)器(qi)都沒有(you)這(zhe)樣高的(de)(de)(de)速度。它一(yi)(yi)旦瞄準(zhun),幾乎不要什(shen)么(me)時間就(jiu)立刻擊中(zhong)(zhong)目(mu)標,用(yong)不著(zhu)考慮提前(qian)量。另外,它可以(yi)在極小的(de)(de)(de)面(mian)積上(shang)、在極短的(de)(de)(de)時間里集中(zhong)(zhong)超過(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)任何發射性(xing)污染。激(ji)光(guang)武(wu)器(qi)分為(wei)三類:一(yi)(yi)是(shi)致(zhi)盲型(xing)。(激(ji)光(guang)劍)前(qian)面(mian)我(wo)們(men)講過(guo)的(de)(de)(de)機(ji)載致(zhi)盲武(wu)器(qi),就(jiu)屬(shu)于這(zhe)一(yi)(yi)類。二是(shi)近距離戰術(shu)型(xing),可用(yong)來(lai)擊落(luo)導彈(dan)和(he)飛機(ji)。1978年美國進(jin)(jin)行的(de)(de)(de)用(yong)激(ji)光(guang)打陶式(shi)反(fan)(fan)坦克(ke)導彈(dan)的(de)(de)(de)試驗,就(jiu)是(shi)用(yong)的(de)(de)(de)這(zhe)類武(wu)器(qi)。還有(you)科幻電影中(zhong)(zhong),通過(guo)對激(ji)光(guang)武(wu)器(qi)的(de)(de)(de)形變,產生的(de)(de)(de)激(ji)光(guang)盾翼三是(shi)遠距離戰略型(xing)。這(zhe)類的(de)(de)(de)研制(zhi)困難最(zui)大,但一(yi)(yi)旦成(cheng)功,作(zuo)用(yong)也最(zui)大,它可以(yi)反(fan)(fan)衛(wei)星、反(fan)(fan)洲際彈(dan)道導彈(dan),成(cheng)為(wei)最(zui)先進(jin)(jin)的(de)(de)(de)防(fang)御(yu)武(wu)器(qi)。
激(ji)光怎(zen)樣擊毀(hui)目(mu)(mu)(mu)標(biao)(biao)呢?科學家們(men)認為有兩個(ge)方(fang)面(mian):一(yi)是穿(chuan)孔,二(er)是層裂(lie)(lie)。所謂穿(chuan)孔,就是高功率(lv)密度的(de)(de)激(ji)光束(shu)使靶(ba)(ba)(ba)材表面(mian)急劇熔化(hua)(hua)(hua),進而汽(qi)化(hua)(hua)(hua)蒸(zheng)發,汽(qi)化(hua)(hua)(hua)物質向(xiang)外(wai)噴射,反沖力(li)形(xing)成沖擊波,在靶(ba)(ba)(ba)材上(shang)穿(chuan)一(yi)個(ge)孔。所謂層裂(lie)(lie),就是靶(ba)(ba)(ba)材表面(mian)吸收激(ji)光能(neng)量后(hou),原子被電(dian)(dian)離,形(xing)成等(deng)離體“云”。“云”向(xiang)外(wai)膨脹噴射形(xing)成應力(li)波向(xiang)深處傳播(bo)。應力(li)波的(de)(de)反射造(zao)成靶(ba)(ba)(ba)材被拉斷,形(xing)成“層裂(lie)(lie)”破壞(huai)。除此(ci)以(yi)外(wai),等(deng)離子體“云”還能(neng)輻射紫外(wai)線或X光,破壞(huai)目(mu)(mu)(mu)標(biao)(biao)結構和(he)電(dian)(dian)子元件。激(ji)光武器作用的(de)(de)面(mian)積很小,但破壞(huai)在目(mu)(mu)(mu)標(biao)(biao)的(de)(de)關鍵部位上(shang),可造(zao)成目(mu)(mu)(mu)標(biao)(biao)的(de)(de)毀(hui)滅性(xing)破壞(huai)。這(zhe)和(he)驚天動地的(de)(de)核(he)武器相(xiang)比,完全是兩種風格。
激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)的(de)分(fen)(fen)(fen)類(lei):不(bu)同(tong)(tong)功(gong)率(lv)密度,不(bu)同(tong)(tong)輸(shu)出波形(xing),不(bu)同(tong)(tong)波長的(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang),在與不(bu)同(tong)(tong)目(mu)標材料相(xiang)互作(zuo)用(yong)(yong)時(shi),會(hui)產生不(bu)同(tong)(tong)的(de)殺傷破壞效應(ying)。用(yong)(yong)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)作(zuo)為“死光(guang)(guang)(guang)(guang)”武(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi),不(bu)能(neng)像(xiang)在激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)加工(gong)中那樣借(jie)助(zhu)于(yu)透(tou)鏡(jing)聚焦,而必須大(da)(da)大(da)(da)提高激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)的(de)輸(shu)出功(gong)率(lv),作(zuo)戰時(shi)可(ke)根據(ju)不(bu)同(tong)(tong)的(de)需(xu)要(yao)選擇適當的(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)。2013年時(shi),激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)的(de)種(zhong)類(lei)繁多,名稱(cheng)各異(yi),有體(ti)(ti)積(ji)整(zheng)整(zheng)占據(ju)一幢大(da)(da)樓、功(gong)率(lv)為上萬億(yi)瓦、用(yong)(yong)于(yu)引發核聚變(bian)的(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi),也有比(bi)人的(de)指(zhi)甲還(huan)小、輸(shu)出功(gong)率(lv)僅有幾(ji)毫(hao)瓦、用(yong)(yong)于(yu)光(guang)(guang)(guang)(guang)電通信的(de)半導體(ti)(ti)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)。按工(gong)作(zuo)介質區分(fen)(fen)(fen),目(mu)前有固體(ti)(ti)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)、液體(ti)(ti)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)和(he)分(fen)(fen)(fen)子(zi)型(xing)、離子(zi)型(xing)、準分(fen)(fen)(fen)子(zi)型(xing)的(de)氣體(ti)(ti)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)等(deng)。同(tong)(tong)時(shi),按其(qi)發射位置(zhi)可(ke)分(fen)(fen)(fen)為天基、陸基、艦(jian)載(zai)、車載(zai)和(he)機載(zai)等(deng)類(lei)型(xing),按其(qi)用(yong)(yong)途還(huan)可(ke)分(fen)(fen)(fen)為戰術(shu)型(xing)和(he)戰略型(xing)兩類(lei)。
1.戰術激(ji)光武(wu)器
戰術激(ji)光(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)是利用(yong)激(ji)光(guang)(guang)作為能量,是像(xiang)常規武(wu)(wu)器(qi)(qi)那樣(yang)直(zhi)接(jie)殺傷敵(di)方人員(yuan)、擊(ji)毀(hui)坦克、飛(fei)(fei)機等(deng)(deng),打(da)(da)擊(ji)距(ju)離(li)一(yi)(yi)般可達20公里。這種武(wu)(wu)器(qi)(qi)的(de)(de)主要代(dai)表有(you)激(ji)光(guang)(guang)槍(qiang)(qiang)和激(ji)光(guang)(guang)炮,它(ta)們(men)能夠發出很強的(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)束來打(da)(da)擊(ji)敵(di)人。1978年3月,世界上的(de)(de)第一(yi)(yi)支激(ji)光(guang)(guang)槍(qiang)(qiang)在(zai)美(mei)國(guo)誕生。激(ji)光(guang)(guang)槍(qiang)(qiang)的(de)(de)樣(yang)式與普通(tong)步槍(qiang)(qiang)沒有(you)太(tai)大(da)區別,主要由四大(da)部分組(zu)成:激(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)、激(ji)勵器(qi)(qi)、擊(ji)發器(qi)(qi)和槍(qiang)(qiang)托。2013年,國(guo)外(wai)已(yi)有(you)一(yi)(yi)種紅寶石袖珍式激(ji)光(guang)(guang)槍(qiang)(qiang),外(wai)形(xing)和大(da)小(xiao)與美(mei)國(guo)的(de)(de)派(pai)克鋼筆相當。但(dan)它(ta)能在(zai)距(ju)人幾(ji)米之外(wai)燒毀(hui)衣服、燒穿皮(pi)肉(rou),且無(wu)聲(sheng)響,在(zai)不(bu)知不(bu)覺(jue)中致(zhi)人死命,并可在(zai)一(yi)(yi)定的(de)(de)距(ju)離(li)內(nei),使(shi)火藥爆炸,使(shi)夜視儀、紅外(wai)或激(ji)光(guang)(guang)測(ce)距(ju)儀等(deng)(deng)光(guang)(guang)電設備(bei)(bei)失(shi)(shi)效(xiao)。還有(you)7種稍大(da)重(zhong)量與機槍(qiang)(qiang)相仿的(de)(de)小(xiao)巧激(ji)光(guang)(guang)槍(qiang)(qiang),能擊(ji)穿銅盔,在(zai)1500米的(de)(de)距(ju)離(li)上燒傷皮(pi)肉(rou)、致(zhi)瞎眼(yan)睛等(deng)(deng)。戰術激(ji)光(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)的(de)(de)"挖眼(yan)術"不(bu)但(dan)能造成飛(fei)(fei)機失(shi)(shi)控、機毀(hui)人亡,或使(shi)炮手喪失(shi)(shi)戰斗能力(li),而且由于參(can)戰士(shi)兵不(bu)知對(dui)方激(ji)光(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)會(hui)在(zai)何(he)時何(he)地出現,常常受到沉重(zhong)的(de)(de)心理壓(ya)力(li)。因此,激(ji)光(guang)(guang)武(wu)(wu)器(qi)(qi)又具(ju)有(you)常規武(wu)(wu)器(qi)(qi)所(suo)不(bu)具(ju)備(bei)(bei)的(de)(de)威(wei)懾(she)作用(yong)。1982年英(ying)阿(a)馬島(dao)戰爭中,英(ying)國(guo)在(zai)航空母艦和各類護(hu)衛艦上就(jiu)安裝有(you)激(ji)光(guang)(guang)致(zhi)盲武(wu)(wu)器(qi)(qi),曾使(shi)阿(a)根廷的(de)(de)多(duo)架飛(fei)(fei)機失(shi)(shi)控、墜毀(hui)或誤入英(ying)軍(jun)的(de)(de)射擊(ji)火網(wang)。
2.戰(zhan)略激(ji)光武器
戰(zhan)略激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi)可(ke)攻擊(ji)(ji)數(shu)(shu)千公(gong)里之外的(de)(de)洲際(ji)導(dao)彈(dan);可(ke)攻擊(ji)(ji)太空(kong)(kong)中(zhong)的(de)(de)偵察衛(wei)星(xing)和通信(xin)衛(wei)星(xing)等(deng)。例如,1975年11月,美國的(de)(de)兩(liang)顆監視導(dao)彈(dan)發射(she)(she)(she)井的(de)(de)偵察衛(wei)星(xing)在飛抵(di)西伯(bo)利亞(ya)上空(kong)(kong)時,被(bei)前蘇聯的(de)(de)“反衛(wei)星(xing)”陸(lu)基激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi)擊(ji)(ji)中(zhong),并變成“瞎子(zi)”。因此,高(gao)基高(gao)能(neng)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi)是(shi)奪取宇宙(zhou)空(kong)(kong)間(jian)優勢的(de)(de)理(li)想武(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi)之一,也是(shi)軍(jun)事(shi)大(da)(da)國不惜(xi)耗費巨(ju)資進行(xing)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)烈(lie)爭奪的(de)(de)根本(ben)原(yuan)因。據(ju)外刊透(tou)露(lu),自(zi)70年代以來,美俄(e)兩(liang)國都分別(bie)以多種名義進行(xing)了數(shu)(shu)十次反衛(wei)星(xing)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi)的(de)(de)試驗。2013年,反戰(zhan)略導(dao)彈(dan)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi)的(de)(de)研制種類有化學激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)、準(zhun)分子(zi)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)、自(zi)由(you)電(dian)子(zi)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)和調射(she)(she)(she)線激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)。例如:自(zi)由(you)電(dian)子(zi)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)具(ju)有輸出(chu)功率大(da)(da)、光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束質量好、轉(zhuan)換效率高(gao)、可(ke)調范圍寬(kuan)等(deng)優點。但是(shi),自(zi)由(you)電(dian)子(zi)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)體(ti)積龐大(da)(da),只適(shi)宜安裝在地(di)面上,供陸(lu)基激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi)使(shi)用(yong)。作(zuo)戰(zhan)時,強激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束首先射(she)(she)(she)到處(chu)于(yu)空(kong)(kong)間(jian)高(gao)軌(gui)道上的(de)(de)中(zhong)斷反射(she)(she)(she)鏡(jing)(jing)。中(zhong)斷反射(she)(she)(she)鏡(jing)(jing)將激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束反射(she)(she)(she)到處(chu)于(yu)低軌(gui)道的(de)(de)作(zuo)戰(zhan)反射(she)(she)(she)鏡(jing)(jing),作(zuo)戰(zhan)反射(she)(she)(she)鏡(jing)(jing)再使(shi)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束瞄準(zhun)目(mu)標(biao),實施(shi)攻擊(ji)(ji)。通過這(zhe)樣的(de)(de)兩(liang)次反射(she)(she)(she),設置在地(di)面的(de)(de)自(zi)由(you)電(dian)子(zi)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi),就(jiu)可(ke)攻擊(ji)(ji)從世界上任何(he)地(di)方發射(she)(she)(she)的(de)(de)戰(zhan)略導(dao)彈(dan)。高(gao)基高(gao)能(neng)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi)是(shi)高(gao)能(neng)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)武(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi)與航天器(qi)(qi)相結合的(de)(de)產物。當這(zhe)種激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)沿著(zhu)空(kong)(kong)間(jian)軌(gui)道游(you)弋時,一旦發現對(dui)(dui)方目(mu)標(biao),即可(ke)投入戰(zhan)斗。由(you)于(yu)它部署在宇宙(zhou)空(kong)(kong)間(jian),居(ju)高(gao)臨下,視野(ye)廣闊,更是(shi)如虎添翼。在實際(ji)戰(zhan)斗中(zhong),可(ke)用(yong)它對(dui)(dui)對(dui)(dui)方的(de)(de)空(kong)(kong)中(zhong)目(mu)標(biao)實施(shi)閃電(dian)般的(de)(de)攻擊(ji)(ji),以摧(cui)毀對(dui)(dui)方的(de)(de)偵察衛(wei)星(xing)、預警衛(wei)星(xing)、通信(xin)衛(wei)星(xing)、氣象衛(wei)星(xing),甚(shen)至能(neng)將對(dui)(dui)方的(de)(de)洲際(ji)導(dao)彈(dan)摧(cui)毀在助推的(de)(de)上升階段。
3.激光動(dong)力推進器
既然太陽不(bu)足以(yi)推(tui)動恒(heng)星際太空(kong)飛船,于是有科學家(jia)提出了激光動力推(tui)進(jin)器技術(shu),利用一束強大的激光讓物體飛行。
激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)雷(lei)達(da)(laser radar)是指用激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)作為輻射(she)源的雷(lei)達(da)。激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)雷(lei)達(da)是激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)技術與(yu)雷(lei)達(da)技術相結合(he)的產物。由(you)發(fa)射(she)機(ji)、天線(xian)、接收機(ji)、跟(gen)蹤架及(ji)信息處理等部分(fen)組成。發(fa)射(she)機(ji)是各種形式(shi)的激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi),如(ru)二(er)氧化碳激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)、摻釹釔(yi)鋁石(shi)榴石(shi)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)、半(ban)導體(ti)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)及(ji)波長可(ke)調諧的固體(ti)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)等;天線(xian)是光(guang)(guang)(guang)學望(wang)遠鏡(jing);接收機(ji)采(cai)用各種形式(shi)的光(guang)(guang)(guang)電(dian)(dian)探測(ce)器(qi),如(ru)光(guang)(guang)(guang)電(dian)(dian)倍增管、半(ban)導體(ti)光(guang)(guang)(guang)電(dian)(dian)二(er)極(ji)管、雪崩光(guang)(guang)(guang)電(dian)(dian)二(er)極(ji)管、紅外和可(ke)見光(guang)(guang)(guang)多(duo)元探測(ce)器(qi)件等。激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)雷(lei)達(da)采(cai)用脈沖或連續波2種工作方(fang)式(shi),探測(ce)方(fang)法(fa)分(fen)直接探測(ce)與(yu)外差探測(ce)。
通信
激光(guang)(guang)(guang)通信(xin),是激光(guang)(guang)(guang)在大氣空(kong)間傳輸的一(yi)種通信(xin)方式(shi)。激光(guang)(guang)(guang)大氣通信(xin)的發送設(she)備(bei)主要(yao)由激光(guang)(guang)(guang)器(qi)(光(guang)(guang)(guang)源)、光(guang)(guang)(guang)調制器(qi)、光(guang)(guang)(guang)學(xue)發射(she)天(tian)線(透鏡)等組成;接收(shou)設(she)備(bei)主要(yao)由光(guang)(guang)(guang)學(xue)接收(shou)天(tian)線、光(guang)(guang)(guang)檢(jian)測器(qi)等組成。
信(xin)息(xi)(xi)發送時,先(xian)轉換成電信(xin)號(hao),再(zai)由光(guang)調(diao)(diao)制(zhi)器(qi)將(jiang)其調(diao)(diao)制(zhi)在(zai)激光(guang)器(qi)產生的(de)(de)激光(guang)束上,經光(guang)學天(tian)線發射出去(qu)。信(xin)息(xi)(xi)接(jie)(jie)收時,光(guang)學接(jie)(jie)收天(tian)線將(jiang)接(jie)(jie)收到(dao)的(de)(de)光(guang)信(xin)號(hao)聚焦(jiao)后,送至光(guang)檢(jian)測(ce)器(qi)恢復(fu)成電信(xin)號(hao),再(zai)還原(yuan)為(wei)信(xin)息(xi)(xi)。大(da)氣激光(guang)通(tong)(tong)信(xin)的(de)(de)容量(liang)大(da)、保(bao)密性好(hao),不(bu)受(shou)電磁干(gan)擾(rao)。但(dan)激光(guang)在(zai)大(da)氣中(zhong)傳輸時受(shou)雨、霧、雪、霜(shuang)等影響(xiang),衰耗要(yao)增大(da),故(gu)一(yi)般(ban)用于(yu)邊(bian)防(fang)、海島、跨越江河等近距離通(tong)(tong)信(xin),以及大(da)氣層外的(de)(de)衛星間通(tong)(tong)信(xin)和(he)深空通(tong)(tong)信(xin)。
早期的(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)大(da)(da)氣(qi)(qi)通信所用光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)多數(shu)為二氧(yang)化碳(tan)激(ji)光(guang)(guang)器(qi)、氦(hai)-氖激(ji)光(guang)(guang)器(qi)等。二氧(yang)化碳(tan)激(ji)光(guang)(guang)器(qi)輸(shu)出激(ji)光(guang)(guang)波(bo)長為10.6微(wei)米,此波(bo)長正好(hao)處在大(da)(da)氣(qi)(qi)信道(dao)傳輸(shu)的(de)(de)低(di)損耗窗口,是較為理想的(de)(de)通信光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)。從70年代末到80年代中(zhong)期,由于在技術實現上難以解決好(hao)全(quan)天(tian)候、高(gao)機動性(xing)、高(gao)靈活性(xing)、穩定(ding)性(xing)等問題,激(ji)光(guang)(guang)大(da)(da)氣(qi)(qi)通信的(de)(de)研(yan)究陷入(ru)低(di)潮。
1988年,巴西宣布研制(zhi)成(cheng)(cheng)功一種(zhong)便(bian)攜(xie)式半導體激(ji)光(guang)大氣通(tong)(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)系統(tong)。這種(zhong)通(tong)(tong)(tong)過(guo)激(ji)光(guang)器聯通(tong)(tong)(tong)線路的軍用紅外(wai)通(tong)(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)裝置,其外(wai)形如(ru)(ru)同一架(jia)雙筒望遠鏡,在上面安裝了激(ji)光(guang)二極管(guan)和麥(mai)克風。使(shi)用時,一方(fang)將雙筒鏡對(dui)準另一方(fang)即可(ke)實現通(tong)(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin),通(tong)(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)距(ju)離為1千米,如(ru)(ru)果將光(guang)學天線固定(ding)下(xia)來(lai),通(tong)(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)距(ju)離可(ke)達15千米。1989年,美(mei)國(guo)成(cheng)(cheng)功地研制(zhi)出(chu)一種(zhong)短距(ju)離、隱蔽式的大氣激(ji)光(guang)通(tong)(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)系統(tong)。1990年,美(mei)國(guo)試驗了適用于(yu)特種(zhong)戰爭和低(di)強(qiang)度戰爭需要的紫外(wai)光(guang)波通(tong)(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin),這種(zhong)通(tong)(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)系統(tong)完全符合戰術任(ren)務的要求,通(tong)(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)距(ju)離為2~5千米;如(ru)(ru)果對(dui)光(guang)束(shu)進(jin)行適當處(chu)理,通(tong)(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)距(ju)離可(ke)達5~10千米。
90年代初,俄羅斯研制成功了(le)大功率半(ban)導體激光器,并開始了(le)激光大氣通(tong)信(xin)系(xi)統(tong)(tong)技(ji)術的(de)實用化(hua)研究。不(bu)久便(bian)推(tui)出了(le)10千米(mi)以(yi)內的(de)半(ban)導體激光大氣通(tong)信(xin)系(xi)統(tong)(tong)并在(zai)莫斯科、瓦洛(luo)涅(nie)什、圖拉等城(cheng)市應用。在(zai)瓦涅(nie)什河兩岸(an)相距4千米(mi)的(de)兩個電(dian)站(zhan)之(zhi)間(jian),架(jia)設起(qi)了(le)半(ban)導體激光大氣通(tong)信(xin)系(xi)統(tong)(tong),該系(xi)統(tong)(tong)可(ke)同(tong)時傳輸8路數字電(dian)話。在(zai)距離瓦洛(luo)涅(nie)什城(cheng)約(yue)200千米(mi)以(yi)及在(zai)距莫斯科不(bu)遠的(de)地(di)方,也開通(tong)了(le)半(ban)導體激光大氣通(tong)信(xin)系(xi)統(tong)(tong)線路。
隨著(zhu)半導(dao)體(ti)激(ji)光器的不(bu)斷(duan)成熟(shu)、光學天線制作技術的不(bu)斷(duan)完(wan)善、信號(hao)壓縮編(bian)碼等技術的合理使用,激(ji)光大氣通信正(zheng)重(zhong)新煥發出(chu)生(sheng)機(ji)。
激光測速
激光測(ce)速是(shi)對被(bei)測(ce)物體(ti)進行(xing)兩次有(you)特定時(shi)間間隔的激光測(ce)距(ju),取得在該一時(shi)段內被(bei)測(ce)物體(ti)的移動距(ju)離,從而得到該被(bei)測(ce)物體(ti)的移動速度。因(yin)此,激光測(ce)速具(ju)有(you)以下幾(ji)個特點:
1、由于(yu)該激(ji)光光束(shu)基(ji)本為射(she)線,估測速(su)(su)距離(li)相對(dui)于(yu)雷達(da)測速(su)(su)有效距離(li)遠(yuan),可(ke)測1000M外;
2、測速精度(du)高(gao),誤差<1公里;
3、鑒(jian)于激光測速的原理(li),激光光束必(bi)須要瞄準(zhun)垂直與激光光束的平(ping)面反(fan)射點,又由于被測車輛距離太遠、且處于移動狀態,或者車體平(ping)面不(bu)大,而(er)導致激光測速成功率低、難度(du)(du)大,特別是執勤警(jing)員的工作(zuo)強度(du)(du)很大、很易疲勞;
4、鑒于(yu)激光測(ce)速的原(yuan)理(li),激光測(ce)速器不(bu)(bu)可(ke)能(neng)具(ju)備在運動(dong)中使用,只能(neng)在靜止(zhi)狀(zhuang)(zhuang)態下應用;因(yin)此,激光測(ce)速儀不(bu)(bu)能(neng)稱之為“流動(dong)電(dian)子警察”。在靜止(zhi)狀(zhuang)(zhuang)態下使用時,司機很容(rong)易發現有(you)檢測(ce),因(yin)此達不(bu)(bu)到(dao)預期(qi)目(mu)的;
5、價(jia)格昂貴,2013年經(jing)過正規途徑進口的(de)激光(guang)測速儀(不含取景和控制(zhi)部(bu)分)價(jia)格至少在(zai)一(yi)萬美金左右。
工業
激(ji)光在(zai)(zai)工(gong)業(ye)上,也應用極為(wei)廣(guang)泛(fan),因為(wei)激(ji)光在(zai)(zai)激(ji)光束聚(ju)焦(jiao)在(zai)(zai)材(cai)料(liao)(liao)表面的時候能(neng)夠使材(cai)料(liao)(liao)熔化,使激(ji)光束與材(cai)料(liao)(liao)沿一(yi)定軌跡作相對運動,從而形(xing)成(cheng)一(yi)定形(xing)狀的切(qie)(qie)縫。七十年代后,為(wei)了改善和提高(gao)火焰(yan)切(qie)(qie)割的切(qie)(qie)口質量,又推廣(guang)了氧(yang)乙(yi)烷(wan)精密火焰(yan)切(qie)(qie)割和等離子切(qie)(qie)割。在(zai)(zai)工(gong)業(ye)生產中有一(yi)定的適(shi)用范圍。
激光玻璃
激光(guang)(guang)玻璃(li)是一種以玻璃(li)為基質(zhi)的固(gu)體激光(guang)(guang)材料。它廣(guang)泛應用(yong)于各類型固(gu)體激光(guang)(guang)光(guang)(guang)器中,并(bing)成為高功率和高能量(liang)激光(guang)(guang)器的主要激光(guang)(guang)材料。
激(ji)(ji)光(guang)玻璃(li)(li)由基質(zhi)玻璃(li)(li)和激(ji)(ji)活(huo)離(li)子兩(liang)部分組成。激(ji)(ji)光(guang)玻璃(li)(li)各種物理化學(xue)性(xing)質(zhi)主要(yao)由基質(zhi)玻璃(li)(li)決定,而它的光(guang)譜(pu)性(xing)質(zhi)則主要(yao)由激(ji)(ji)活(huo)離(li)子決定。但是基質(zhi)玻璃(li)(li)與激(ji)(ji)活(huo)離(li)子彼(bi)此間(jian)互(hu)相作用(yong),所以激(ji)(ji)活(huo)離(li)子對激(ji)(ji)光(guang)玻璃(li)(li)的物理化學(xue)性(xing)質(zhi)有一(yi)定的影(ying)響(xiang)(xiang),而基質(zhi)玻璃(li)(li)對它的光(guang)譜(pu)性(xing)質(zhi)的影(ying)響(xiang)(xiang)有時還是相當重(zhong)要(yao)的。
激光冷卻
激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)冷卻(que)(laser cooling)利用激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)和(he)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)相(xiang)互作用減速原(yuan)子(zi)(zi)(zi)運動以獲得超(chao)低溫(wen)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)高新技術。這(zhe)一重(zhong)要(yao)技術早期的(de)(de)(de)(de)主要(yao)目的(de)(de)(de)(de)是為(wei)了精(jing)確測量各種(zhong)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)參(can)數,用于高分(fen)辨率激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜和(he)超(chao)高精(jing)度的(de)(de)(de)(de)量子(zi)(zi)(zi)頻標(biao)(原(yuan)子(zi)(zi)(zi)鐘),后(hou)來卻(que)成為(wei)實現原(yuan)子(zi)(zi)(zi)玻(bo)色(se)-愛(ai)因斯(si)坦凝聚(ju)的(de)(de)(de)(de)關鍵實驗(yan)方法。激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)冷卻(que)有許多(duo)應(ying)用,如:原(yuan)子(zi)(zi)(zi)光(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)、原(yuan)子(zi)(zi)(zi)刻蝕、原(yuan)子(zi)(zi)(zi)鐘、光(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)晶格、光(guang)(guang)(guang)(guang)鑷(nie)子(zi)(zi)(zi)、玻(bo)色(se)-愛(ai)因斯(si)坦凝聚(ju)、原(yuan)子(zi)(zi)(zi)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)、高分(fen)辨率光(guang)(guang)(guang)(guang)譜以及光(guang)(guang)(guang)(guang)和(he)物質的(de)(de)(de)(de)相(xiang)互作用的(de)(de)(de)(de)基礎研(yan)究等(deng)等(deng)。
激光光譜
光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(laser spectra)以(yi)激(ji)光(guang)(guang)(guang)為(wei)光(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)技術(shu)。與(yu)普(pu)通光(guang)(guang)(guang)源相比(bi),激(ji)光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)源具有單色性好、亮度高(gao)、方向(xiang)性強和相干(gan)性強等(deng)特點(dian),是用(yong)來研(yan)究(jiu)光(guang)(guang)(guang)與(yu)物(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)相互作用(yong),從而辨(bian)認物(wu)質(zhi)及其所在體(ti)系(xi)的(de)(de)(de)結(jie)構、組成(cheng)、狀態及其變化(hua)(hua)的(de)(de)(de)理想光(guang)(guang)(guang)源。激(ji)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)出現(xian)使原有的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)技術(shu)在靈敏度和分(fen)辨(bian)率(lv)方面(mian)得(de)(de)到很大的(de)(de)(de)改善。由(you)于已(yi)能(neng)獲得(de)(de)強度極高(gao)、脈沖寬(kuan)度極窄(zhai)的(de)(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang),對多(duo)光(guang)(guang)(guang)子過程(cheng)(cheng)、非線性光(guang)(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)過程(cheng)(cheng)以(yi)及分(fen)子被激(ji)發后的(de)(de)(de)弛豫過程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)觀察成(cheng)為(wei)可(ke)能(neng),并分(fen)別(bie)發展成(cheng)為(wei)新的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)技術(shu)。激(ji)光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)學(xue)已(yi)成(cheng)為(wei)與(yu)物(wu)理學(xue)、化(hua)(hua)學(xue)、生物(wu)學(xue)及材料科(ke)學(xue)等(deng)密切相關的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)領域。
激光傳感器
激(ji)光(guang)(guang)(guang)傳感(gan)器(qi)(qi)(laser transducer)利(li)用激(ji)光(guang)(guang)(guang)技術進行測(ce)(ce)量(liang)的傳感(gan)器(qi)(qi)。它(ta)由(you)激(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)、激(ji)光(guang)(guang)(guang)檢測(ce)(ce)器(qi)(qi)和測(ce)(ce)量(liang)電(dian)路組(zu)成。激(ji)光(guang)(guang)(guang)傳感(gan)器(qi)(qi)是(shi)新型測(ce)(ce)量(liang)儀表,它(ta)的優點(dian)是(shi)能(neng)實現無接觸(chu)遠距離測(ce)(ce)量(liang),速度(du)快,精(jing)度(du)高,量(liang)程大,抗(kang)光(guang)(guang)(guang)、電(dian)干(gan)擾(rao)能(neng)力強等。激(ji)光(guang)(guang)(guang)是(shi)最(zui)準(zhun)的尺。
激光測云儀
利用(yong)激(ji)光在大氣(qi)層(ceng)中的(de)(de)衰減來判(pan)斷(duan)云(yun)層(ceng)。具體的(de)(de)是當激(ji)光在大氣(qi)層(ceng)中傳越時,由于發射的(de)(de)能量(liang)與(yu)接收的(de)(de)能量(liang)之間有(you)能量(liang)差,利用(yong)能量(liang)的(de)(de)衰減度與(yu)云(yun)層(ceng)的(de)(de)水分(fen)子的(de)(de)含量(liang)多少來判(pan)斷(duan)云(yun)層(ceng)結構(gou)和距離的(de)(de)儀(yi)器(qi)。
核聚變
我(wo)(wo)(wo)國(guo)著(zhu)(zhu)名物理(li)學家王淦昌院士1964年就(jiu)提出(chu)了激(ji)光(guang)(guang)核聚(ju)變的(de)(de)初步理(li)論,從而使(shi)我(wo)(wo)(wo)國(guo)在這一領域的(de)(de)科研工作(zuo)走在當時世界各國(guo)的(de)(de)前列。1974年,我(wo)(wo)(wo)國(guo)采(cai)用一路(lu)激(ji)光(guang)(guang)驅動聚(ju)氘(dao)(dao)乙烯(xi)靶(ba)發生核反應,并(bing)觀(guan)察到氘(dao)(dao)氘(dao)(dao)反應產(chan)生的(de)(de)中子。此(ci)外,著(zhu)(zhu)名理(li)論物理(li)學家于敏院士在20世紀70年代(dai)中期就(jiu)提出(chu)了激(ji)光(guang)(guang)通過入射口、打進重(zhong)金屬(shu)外殼包圍的(de)(de)空腔、以(yi)X光(guang)(guang)輻射驅動方(fang)式實現激(ji)光(guang)(guang)核聚(ju)變的(de)(de)概念(nian)。1986年,我(wo)(wo)(wo)國(guo)激(ji)光(guang)(guang)核聚(ju)變實驗裝置“神(shen)光(guang)(guang)”研制成(cheng)功,聶(nie)榮臻元帥(shuai)還(huan)專(zhuan)門寫信(xin)祝賀。