激光的原理、发展 历程以及应用的研究(激光原理论文)

《激光的原理、发展 历程以及应用的研究(激光原理论文)》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、成绩《激光原理》课程论文（设计）题目：激光的原理、发展历程以及应用的研究学生姓名学号2011112172院系物理学系专业光信息科学与技术年级2011教务处制激光的原理、发展历程以及应用研究摘要：随着科技的进步，激光的相关应用一直处于当代社会各行各业的最高端，引领着各行各业的发展。本文阐述了激光的基本原理，并在此基础上展开了这一技术的发展历程与其在军事、工业、医学等应用方面的研究分析。关键词：激光原理激光医用受激辐射微波波谱激光武器激光治疗工业正文“激光”一词是“LASER”的意译。“LASER”是LightAmplificationb

2、yStimulatedEmissionofRadiation的缩写。随着激光原理的提出以及科技的发展，激光这一技术已用到了现在的军事、工业、医疗、农业等多种领域。它的诞生为我们认识世界和改造世界增加了很多崭新的手段，作为社会发展科技进步的产物，它也必将促进社会的发展与科技的进步，继续深刻而重要的影响着世界。一、激光原理激光原理，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、最基本的规律和道理。它可作为研究激光器件、技术及应用开发的规律及特性的理论基础之一。它从产生激光的装置——激光器的结构特点出发，研究讨论激光的产生、形

3、成、输出、传播和应用过程的规律特征和机理。[1]激光的最初中文名叫做“镭射”、“莱塞”，是它的英文名称LASER的音译，是取自英文LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation的各单词的头一个字母组成的缩写词。意思是“受激辐射的光放大”。什么叫做“受激辐射”？它基于伟大的科学家爱因斯坦在1916年提出了的一套全新的理论。这一理论是说在组成物质的原子中，有不同数量的粒子（电子）分布在不同的能级上，在高能级上的粒子受到某种光子的激发，会从高能级跳到（跃迁）到低能级上，这时将会辐射出与激发

4、它的光相同性质的光，而且在某种状态下，能出现一个弱光激发出一个强光的现象。这就叫做“受激辐射的光放大”，简称激光。二、激光的发展历程激光技术的发展历程可以大致分为受激辐射概念的提出、微波波谱学的创立、微波辐射器的问世、激光器诞生以及激光技术的发展这五个阶段。[2]<一>、受激辐射概念的提出1905年，爱因斯坦提出了“光量子”假说，认为辐射不仅在发射和吸收过程中是以量子的形式出现的，而且辐射本身也是由光量子组成的。1909年，爱因斯坦对辐射之一概念的理解更加深化。1916年，爱因斯坦发表了《关于辐射的量子理论》，对能态之间的跃迁方式第一

5、次给出了实际的认识，并在其中提出了受激发射的概念，为激光技术提供了理论基础。<二>、微波波谱学的创立二次世界大战结束前后，微波波谱学创立，随着这门新学科的发展，许多分子和原子微波波谱的发现，关于粒子数反转的可能性，以及如何利用受激辐射实现相干放大的问题，逐渐成为微波波谱学家们关心问题，他们的研究导致了微波激射器的问世。<三>、微波激射器的问世1925年美国物理学家托尔曼发表了有关分子在处于较高量子态期间的论文中指出“处于较高量子态的分子可以由于负吸收而补充初始光束的方式放回到较低量子态。”着意味着从理论上认识到通过受激辐射可以实现光放

6、大。1928年，拉登伯格和科夫曼在研究由于放电而受到激励的氖气的折射率时，观测到由于受激辐射引起的负色散现象。首次从实验上证实了受激辐射的存在。苏联物理学家法布里坎特于1940年在其博士论文中论述气体放电的发电机理时，提出分子或原子的能量分布在非热平衡分布的情况下，可用实验证实负吸收存在，同时分析了负吸收产生光放大的可能性，以及由此引起的光强度和方向性增强的问题。1946年美国物理学家布罗赫等在做核感应实验时，测到了微波与工作物质之间的共振信号，并初次观测到了粒子数反转的实验现象。1951年，美国物理学家泊瑟尔和庞德在用氟化锂做核感应

7、时，有意识的把加在工作物质上的磁场突然反向，在核自旋系统中造成了粒子数反转。在以上实验和理论的基础上，1954年7月美国物理学家汤斯和他的小组研制成功了世界上第一台利用受激辐射原理工作的新型微波振荡器。他的研制成功为激光器的问世做了全面的准备。<四>、激光器的诞生1960年7月7日，发出世界上第一书记激光的红宝石激光器被宣布研制成功。激光的诞生意味着光学科的一场革命，激光在很大范围内改变了可用的物理量。激光的亮度比普通强光源要高20个能量级。三、激光的应用自诞生之初至今，激光技术与应用发展迅猛，已与多个学科相结合形成多个应用技术领域，

8、比如光电技术，激光医疗与光子生物学，激光加工技术，激光检测与计量技术，激光全息技术，激光光谱分析技术，非线性光学，超快激光学，激光化学，量子光学，激光雷达，激光制导，激光分离同位素，激光可控核聚变，激光武器等等。这些交叉