2015激光原理与技术01

《2015激光原理与技术01》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、激光原理与技术山东大学2015山东大学.Page2SDU第一章激光概论人类在二十世纪有四项重大发明?计算机技术生物技术；激光技术原子能技术山东大学.Page3SDU山东大学.Page4SDU第一章激光概论什么是激光？什么是激光？激光的最初的中文名叫做“镭射”、“莱塞”，是它的英文名称LASER的音译，是取自英文LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation的各单词头一个字母组成的缩写词。意思是“通过受激发射光扩大"。1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激发射”改称“激光”山东大

2、学.Page5SDU第一章激光概论第一节、激光学科概述1、激光原理(LaserPrinciple)激光原理是在激光的产生、形成、输出、传播和应用过程中，带有普遍性的、最基本的规律。它是研究激光器件、技术及应用开发的规律及特性的理论基础之一。研究内容：从产生激光的装置——激光器的结构特点出发，研究讨论激光的产生、形成、输出、传播和应用过程的规律特征和机理。山东大学.Page6SDU第一章激光概论2、激光器件(DeviceofLaser)产生激光振荡的装置设备主要由三部分组成：1)工作物质：激光器的心脏，激光产生和形成的物质基础和场所。2)激

3、励系统：激光产生和形成过程中供给能量，使工作物质处于激活状态的条件保证。3)谐振腔：激光产生和形成过程中提供光学反馈，限制、选择光场分布的模式和影响激光输出光束特性的，由两片或两片以上的反射镜组成的光学装置。山东大学.Page7SDU第一章激光概论3、激光技术(LaserTechniques)1)激光单元技术激光调Q技术、锁模技术、稳频技术、选横模技术、选纵模技术、光放大技术、非线性光学技术、激光调制技术、激光偏转技术、激光传输技术和激光检测技术等。2)激光应用技术激光在农业领域、工业领域、军事和安全领域、信息领域、医学和生命科学领域、计

4、量和检测领域、文化领域、商业领域、建筑领域等应用技术。山东大学.Page8SDU第一章激光概论4、激光应用(LaserApplications)信息光学、非线性光学、激光光谱学、光化学、光生物学、光物理学、激光医学、光通讯、光传感器、光计算机、光神经网络、光子学、光电子学、集成光学、导波光学、傅立叶光学、激光热核聚变及高速摄影等迅速兴起。激光的应用涉及从宇观、宏观、介观、微观直至渺观等所有科学领域中的前沿学科，激光的理论从经典、半经典、简化量子到全量子理论，充满了神秘的色彩、诱人的魅力和极大的挑战性，给科学探索开拓了广阔的天地。山东大学.

5、SDU第一章激光概论EinsteinPage9第二节、激光的发展简史理论基础：•爱因斯坦的光子学说(1905)；•波粒二象性(1909)•辐射理论(1917)：提出了受激辐射的概念，预测到光可以产生受激辐射放大。社会需要推动：二战后期，无线电技术发展推动。如何将微弱的微波信号进行放大？传统的方法:由于电子噪声很大,效果很差山东大学.Page10SDU微波技术在第二次世界大战中得到了急剧发展，图为1940年11月麻省理工学院的辐射实验室，正在紧张研究雷达。山东大学.Page11SDU第一章激光概论实验基础：1954：Prokhorov和H.

6、Townes(美国贝尔电话公司）分别独立报导了第一个微波受激辐射放大器－脉泽(Maser：TownesProkhorovMicrowaveAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation）开辟了利用原子（分子）中的束缚电子与电磁场的相互作用来放大电磁波的新路。山东大学.Page12SDU汤斯在调整他的第二台氨分子束微波激射器山东大学.Page13SDU汤斯的微波激射器原理图山东大学.Page14SDU第一章激光概论1958年Townes和Schawlow抛弃了尺度必须和波长可比拟的封闭式谐振腔的老思

7、路，提出利用尺度远大于波长的开放式光谐振腔实现Laser的新想。SchawlowSDU肖洛是研究微波激射器和激光的先驱之一。20世纪50年代中期，肖洛与汤斯共同研究微波激射问题。激光开腔理论：20th50s，肖洛第一个提出运用没有侧壁的开放式法布里-珀罗腔作振荡器的设想。Forcrediblelasersseeinside:1960年，他和汤斯、梅曼等研制出第一台激光器。激光打老鼠，提出可用来做眼科手术、焊接视网膜等。Loory:“死亡之光还是希望之光”“这是令人激动的科学AladinLamp，它可以照亮月亮，瞬间杀伤或者进行奇妙的外

8、科手术”山东大学.激光核聚变：肖洛与其第二个博士生埃米特做用激光削土豆皮的实验。后者1972年领导美国激光核聚变研究。Page15山东大学.SDU肖洛在做实验Page16激光核聚变：肖洛