浅谈激光论文

《浅谈激光论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、《浅谈激光》课程论文激光通信姓名赵宁博学P完计算机科学与技术学院专业通信工程学号311009020230指导老师范玉2013年4月18日激光通信激光是20世纪中叶以后发展起来的一门新技术，是现代物理学的重要成果，是当今信息技术的主耍支撑技术之一。1.激光的发明与发展激光(lightamplificationbystimulatedemissionofradiation,简称LASER)是受激发射的光，含义是“通过辐射的受激发射而实现光的放大”。所谓受激发射是指:处于高能级E2态的原子，受到外來光子的作用，若外来光子携带的能量hv正好等于它的某一对能级的

2、能量差E2-E1，它就会从高能级E2态跃迁到低能级E1态，并发出与外来光子完全相同的另一光子，这就是受激发射的过程。受激发射产生的光子在频率上、发射方向上、偏振态、相位和速率等都与入射光子完全一样。受激发射的结果,使原子从高能级回到低能级,而光子数则由一个变为两个，这两个光子又可以使另外两个处于E2态的原子产生受激发射，形成四个相同状态的光.因此受激发射意味着原来光讯号的放大。显然，如果光源的发光是受激发射,那么得的光辐射就是争一频率的、并朝着~个方向传播。这样放大的光是一般自然条件下得不到的“和干光”，由此获得一种单色性好、相干性好和亮度极高(能量很

3、集中)的新光源激光。能够发出激光的装置称为激光器。I960年美閃科学家梅曼(T*Maman)研制出世界上第一台红宝石激光器，获得了波长为694.3™的激光。1961年美国贝尔实验室的贾万(A•Javam)研制成世界第一台可连续运转的气体激光器氦氖激光器。以红宝石激光器为代表的M体激光器和以氦氖激光器为代表的气体激光器研制成功以后，引起了全世界科技界研究激光的热潮，各类激光器如W后春笋相继诞生。如以半导体材料砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)和碲锡铅(Pb2SnTe)为工作物质的半导体激光器；以奋机化合物和无机化合物为工作物质的液体激光器;基于化学反应

4、来建立粒子数反转而产生激光的化激光器以及自由电子激光器、准分子激光器、离子激光器等等。1961年8月，我网第一台“小球照明红宝石”激光器在长春光学机械研究所诞生。1978年研制的甲烷吸收稳频氦-氖激光器，由于稳定度和再现性都非常高,促成第17界国际计量大会通过了光速的统一标准。1987年6月，屮国科学院上海光机所建成1TW(1012W)大型高功率激光装置神光装置，屮W成为世界上少数拥宥这种大型激光系统的岡家之一。1989年,西安光机所研制成脉宽为21〜500fS(fS-飞秒，lfs=10-15s)的飞秒级脉冲连续可调激光器，超过当吋美国W尔实验室水平，

5、使我国的飞秒激光器跃居国际领先地位。由于激光具有高强度、高单色性、高和干性等特点，使得它在工业、农、Ik、医学、通信、能源、军事等各个领域得到广泛应用，其影响是十分巨大的。激光从问世到应用，比以往任何新技术所用吋间都短。电话从发明到应用大约为50年，飞机为20年,晶体管缩短为3年,而激光仅为几个月。1997年美国斯坦福大学的华裔科学家朱棣文因其在利用激光技术冷却囚禁气体原子实验方面的杰出贡献，与法W和美W两位学者一起分享了1997年诺W尔物理奖。为此激光被誉为创造奇迹的光，照亮21世纪之光。2.激光通信激光与普通光在本质上没有区别，都是屈于光频波段的电

6、磁波，具冇普通光的一切特性反射、折射、透射、干涉、衍射等，但激光宥其特殊性，可以把光能在吋间、空间、谱线宽度上高度集中，频率范围宽广，可调谐性强;单色性好,强度高，方向性好和相干性好;激光朿的发散角度小，能量集屮在很小的范鬧内；激光通信的波K远小于微波通信的波K。因此,在同样功能和条件下,利用激光通倍，在接收器处可获得比微波高几个数量级的功率密度。利用光通信的历史比无线电还早，但没宥无线电通信发展的迅速。激光出现以后，光通信的面貌发生了根本性的变化，激光像普通电磁波一样，吋以进行调制和解凋，可以把各种信号加载到光波上发射从而实现光通信。激光通信是以激光

7、为载波，自由空问为传输介质的通信技术。激光在通信技术领域的应用主要体现在两方面:一是有线激光通信光纤通信,二是无限激光通信空间激光通信。2.1光纤通信20世纪60年代，半导体激光器的问世，光通信盛极一吋，但历吋不久便陷入低潮。主要原因是大气层中的温度、湿度、尘土、云雾以及雨量等等的影响，使激光束在大气层内信号衰减，并使光束的位置发生变动,难以连续维持长久的正常通信。为了克服大气传光的缺点，1966年,美籍华人科学家高琨提出利用光导纤维进行激光通信的设想，1970年美W康宁公句依据这一设想做出20dB/km的低损耗光导纤维。光导纤维的研制成功，解决了激光

8、大气传输问题。Cl此之后，光通信迅速发展起来,光导纤维成为光通信技术中最优越的传光线路。实用的