毕业论文--激光原理与应用技术简介

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1、目录摘要1引言11.激光特性简介12.激光原理22.1激光产生的物理基础22.2激光产生的基本原理和方法53.激光技术的应用83.1激光技术在工业中的应用83.2激光技术在医疗方面的应用103.3激光技术在信息方面的应用113.4激光技术在军事上的应用124.结束语13参考文献14致谢1515激光原理与应用技术简介摘要：由于激光具有方向性好、亮度高、单色性好和高相干性的特点，激光被广泛应用于工业、医疗、信息、军事和其他一些领域。本文简要的介绍了激光的这四个特性，又在激光产生的物质基础和激光的基本原理与方法等方面做了主要介绍。文章最后从工业、医疗、信息、军事等领域论述了激光

2、技术的重要应用及其发展前景。关键词：激光；辐射；光学谐振腔；激光技术TheIntroductionofLaserPrincipleandApplicationTechnologyAbstract：Becauseofitsgooddirection,andhighbrightness,goodcolor,highcoherent,laserisnowwidelyusedinindustrial,medical,information,militaryandseveralotherareas.Thispaperbrieflydescribesthefourcharacteri

3、sticsofitandthenintroducesthematerialfoundation,basicprinciplesandthemethodsoflaser.Itdiscussestheimportantapplicationoflasertechnologyanditsdevelopmentprospectfromthefieldofindustrial,medical,information,militaryandothersinthelatterhalfofthisarticle.KeyWords：Laser；Radiation；OpticalResona

4、tor；LaserTechnology引言激光是上世纪最大的、也是最实用的发明，是与热核技术、半导体、电子计算机和航天技术相媲美的一个举世瞩目的重大科技成就。经过50多年的发展，激光的应用已经遍及科技、经济、军事和社会发展的许多领域，远远超出了人们原有的预想：激光针灸、激光裁剪、激光切割、激光焊接、激光淬火、激光唱片、激光测距仪、激光陀螺仪、激光铅直仪、激光手术刀、激光炸弹、激光雷达、激光枪、激光炮……，在不久的将来，激光肯定会有更广泛的应用。1.激光特性简介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LightAmplificati

5、onbyStimulatedEmissionofRadiation15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”，受激辐射是基于爱因斯坦的理论：在组成物质的原子中，有不同数量的电子分布在不同的能级上，在高能级上的电子受到某种光子的激发，会从高能级跃迁到低能级上，这时将会辐射出与激发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。激光主要有四大特性：激光高亮度、高方向性、高单色性和高相干性[1]。⑴亮度高：激光是当代最亮的光源，只有氢弹爆炸瞬间强烈的闪光才能与它比拟。但是，激光的总能量并不一

6、定很大，由于激光能量高度集中，很容易在某一微小点处产生高压和几万摄氏度甚至几百万摄氏度高温。激光打孔、切割、焊接和激光外科手术就是利用了这一特性。⑵方向性好：普通光源向四面八方发光，而激光的发光方向可以限制在小于几毫弧度立体角内，这就使得在照射方向上的照度提高千万倍。激光准直、导向和测距就是利用方向性好这一特性。⑶单色性好：普通光源发出的光通常包含着各种波长，是各种颜色光的混合。而某种激光的波长只集中在十分窄的光谱波段或频率范围内。由于激光的单色性好，为精密仪器测量和激励某些化学反应等科学实验提供了极为有利的手段。⑷相干性好：干涉是波动现象的一种属性。基于激光具有高方向性

7、和高单色性的特性，它必然相干性极好，激光的这一特性使全息照相成为现实。2.激光原理2.1激光产生的物理基础2.1.1光子基本性质光量子学说认为，光是一种以光速c运动的光子流，光子和其他基本粒子一样，具有能量、动量和质量。它的粒子属性和波动属性之间的关系如下：⑴光子能量E与光波频率对应E=h；⑵光子具有运动质量m，并可表示为，光子的静止质量为零；⑶光子的动量与单色平面波的波矢对应；⑷光子具有两种可能的独立偏振状态，对应于光波场的两个独立偏振方向；⑸光子具有自旋，并且自旋量子数为整数。15上述基本关系式为康普顿散射实验所证实，并在