激光技术的应用研究进展

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1、本科生课程论文论文题目激光技术的应用研究进展课程名称科技文献检索与论文写作学生姓名###所在学院理学院所在专业电子科学与技术所在班级电科1081指导教师###职称教授激光技术的应用研究进展###广东海洋大学学号：200#11911114【摘要】激光是20世纪出现的最重大科学技术成就之一。本文简要介绍了激光的产生历史、激光的特点、激光技术的发展以及激光技术的应用与展望。其中主要介绍激光工业、农业、国防、医疗、通信等方面以及一些新领域的广泛应用。【关键词】激光；激光技术；激光加工；激光医疗1916年．生于德国

2、的爱因斯坦发表了一篇并于辐射量子论的论文，其中就提到了受激辐射的理论。他为此于1921年获得诺贝尔奖金。几十年后，不只一个国家的科学家对激光产生的可能性提出过预言。1960年美国休斯公司年青的科学家梅曼做出了第一台激光器lightAmplificationbvStimulatedEmissionofRadiationf简称IJaser译为光受激发放大器或镭射．第二年9月我国科学家在长春光学精密机械研究所也研制成功了我国第一台Laser，但一直到1964年底还没有一个统一的名字，同年12月，我国著名的科学家

3、钱学森教授给它命名为“激光”。激光具有以下特点：1)方向性好：普通光源是向四面八方发光。要让发射的光朝一个方向传播，需要给光源装上一定的聚光装置，如汽车的车前灯和探照灯都是安装有聚光作用的反光镜，使辐射光汇集起来向一个方向射出。激光器发射的激光，天生就是朝一个方向射出，光束的发散度极小，大约只有0.001弧度，接近平行。1962年，人类第一次使用激光照射月球，地球离月球的距离约38万公里，但激光在月球表面的光斑不到两公里。若以聚光效果很好，看似平行的探照灯光柱射向月球，按照其光斑直径将覆盖整个月球。2)单

4、色性好：科学上用光辐射能量集中的频谱区间(称谱线宽度)衡量光的单色性，谱线宽度越窄，它的单色性越好，太阳光辐射能量分布在从紫外至远红外的广阔谱区域，所以它谈不上单色性．常用的单色光源如氖灯、氪灯、氦灯、氢灯等，它们的光辐射谱线宽度比较窄(小于4．5×10-4m)。其中氪86光源发射的红光(波长605．7nm)的谱线宽度最窄．只有4．7×10-4m．有单色性之冠之称。激光的单色性比它更好．特制发红光的He—Ne激光器，波长632．8nm的谱线宽度只有2x10-9nm！1)相干性极好：相干性是表示电磁场在空间

5、不同位置上瞬时的或统计的相位相关性质。在辐射扬中的两个不同的点上，场的相位差总是有某些无规起伏。如果光束中的两点之问的无规相位差平均值恰巧小于1md．这两个点之间的距离叫“相干长度”，把相干长度之内两点的场分离开．然后再用某种方式把它们重新叠合，会发生干涉效应，形成明暗相间的条纹。一般来说，沿光束传播方向和沿横截面方向的相干长度是不相同的。光波沿其传播方向通过相干长度所需的时间叫“相干时间”。相干长度和相干时间与光波单色性有关。粗略地说，相干时间△t。入2／△入c。相干长度l～入2／△入，这里的入是光波波

6、长，△入是辐射的谱线宽度，激光的单色性很好，所以，它的相干长度很长。特制的氦一氖激光器输出的光束相干长度达2×107km。普通光源的辐射，其相干长度很短．以具单色性之冠的氪灯发射的红光来说，其相干长度也只有38．5cm。2)能量密度极大：光子的能量是用E=hv来计算的，其中h为普朗克常量，v为频率。由此可知，频率越高，能量越高。激光频率范围3.846*10^(14)Hz到7.89510(14)Hz.电磁波谱可大致分为：（1）无线电波——波长从几千米到0.3米左右，一般的电视和无线电广播的波段就是用这种波；

7、（2）微波——波长从0.3米到10^-3米，这些波多用在雷达或其它通讯系统；（3）红外线——波长从10^-3米到7.8×10^-7米；（4）可见光——这是人们所能感光的极狭窄的一个波段。波长从780—380nm。光是原子或分子内的电子运动状态改变时所发出的电磁波。由于它是我们能够直接感受而察觉的电磁波极少的那一部分；（5）紫外线——波长从3×10^-7米到6×10^-10米。这些波产生的原因和光波类似，常常在放电时发出。由于它的能量和一般化学反应所牵涉的能量大小相当，因此紫外光的化学效应最强；（6）伦琴射

8、线——这部分电磁波谱，波长从2×10^-9米到6×10^-12米。伦琴射线（X射线）是电原子的内层电子由一个能态跳至另一个能态时或电子在原子核电场内减速时所发出的；（7）γ射线——是波长从10^-10～10^-14米的电磁波。这种不可见的电磁波是从原子核内发出来的，放射性物质或原子核反应中常有这种辐射伴随着发出。γ射线的穿透力很强，对生物的破坏力很大。由此看来，激光能量并不算很大，但是它的能量密度很大（因为它的作用范围很小，一