激光光斑尺寸的测量和研究论文

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1、激光光斑尺寸的测量和研究毕业论文目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1课题背景11.2国内外研究现状21.3论文研究的内容4第2章激光光斑测量方法探究52.1刀口扫描法测激光光斑直径研究52.2CCD测激光光斑直径方法92.3本章小结17第3章激光光斑尺寸的测量与数据分析183.1刀口法测光斑直径183.1.190/10刀口法理论及方法183.1.2计算理论203.1.3实验数据处理203.1.4实验分析223.2CCD法测激光光斑方法223.2.1用CCD拍摄光斑图像223.2.2Matlab的图片处理233.2.3图像处理结

2、果233.2.4实验分析263.3本章小结27结论28致谢29参考文献3040附录A英文原文31附录B中文译文35附录CMatlab程序39激光技术对国民经济及社会发展有着重要作用，激光技术是二十世纪与原子能、半导体及计算机齐名的四项重大发明之一。三十多年来，以激光器为基础的激光技术在我国得到了迅速的发展，现已广泛用于工业生产、通讯、信息处理、医疗卫生、军事、文化教育以及科学研究等各个领域，取得了很好的经济效益和社会效益，对国民经济及社会发展将发挥愈来愈重要的作用。由于激光具有很好的单色性、相干性、方向性和高能量密度，它已渗透到各个学科领

3、域，形成了新的学科。例如：激光信息存储与处理、激光材料加工、激光医学及生物学、激光通讯、激光印刷、激光光谱学、激光化学、激光分离同位素、激光核聚变、激光检测与计量及军用激光技术等，极大地促进了这些领域的技术进步和前所未有的发展。在国民经济中形成新的产业部门。激光产业正在我国逐步形成，其中包括激光音像、激光通讯、激光加工、激光医疗、激光检测、激光印刷设备及激光全息等，这些产业正在作为新的经济增长点而引起高度重视。对传统工业的改造将发挥愈来愈显著的作用，激光加工作为先进制造技术已广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金、机械制造等国民经济重要部

4、门，对提高产品质量、劳动生产率、自动化、无污染、减少材料消耗等起到愈来愈重要的作用。促进医疗技术进步，提高人民健康水平，激光医疗技术目前已在眼科、外科、内科、妇科、耳鼻喉科、心血管科、皮肤科等领域得到广泛应用，激光医疗设备已进入县以上的医院，这对医疗技术的进步和提高人民健康水平起着重要作用。加速我国国防技术的现代化，激光技术在军事上已应用于测距、指向、制导、通讯及战术武器等，为改善武器装备的性能，提高命中率和可靠性，起到重要的作用，并有一定数量的产品出口。激光光斑尺寸是标志激光器性能的重要参数，也是激光器在应用中的重要参量。在工业上的金属

5、精加工，在医疗上的激光缝合技术，在军事上的激光定位等等，这些激光的应用都要依靠调节激光光斑尺寸和能量参数。因此，对激光尺寸的精确测定是有意义的。401.1国内外研究现状激光以全新的姿态问世已二十余年。然而，发明激光器的历程却鲜为人知，至于发明者如何从事艰难曲折的探索，就更少人问津了。其实，每一项重大发明，都是科学家们智慧的结晶，里面包涵着他们的汗水和心血。自然，激光器的发明也不例外。说得准确些，对激光的研究，只是到了20世纪50年代末才出现一个崭新阶段[1]。在此之前，人们只对无线电波和微波有较深研究。科学家们把无线电波波长缩短到十米以内

6、，使得世界性的通讯成为可能，那是30年代的事情。后来，随着速调管和空穴磁控管的发明，科学家便对厘米波的性质进行研究。二次世界大战中，由于射频和光谱学的发展，辐射波和原子只间的联系又重新被强调。大战期间，科学家们发明并研制了雷达（战争对雷达的制造起了推动的作用）。从技术本身来说，雷达是电磁波向超短波、微波发展的产物。大战以后，科学家又开创了微波波谱学，目的是探索光谱的微波范围并把其推广到更短的波长。当时，哥仑比亚大学有一个由汤斯领导的辐射实验小组，他们一直从事电磁方面以及毫米辐射波的研究。1951年，汤斯提出了微波激射器的概念。经过几年的努

7、力，1954年汤斯和他的助手高顿、蔡格发明了氨分子束微波激射器并使其正常运行。这为以后激光器的诞生奠定了基础。当时，汤斯希望微波激射器能产生波长为半毫米的微波，遗撼的是，激射器却输出波长为1.25cm的微波。微波激射器问世以后，科学家就希望能制造输出更短波长的激射器。汤斯认为可将微波推到红外区附近，甚至到可见光波段。1958年，肖洛与汤斯合作，率先发表了在可见光频段工作的激射器的设计方案和理论计算。这又将激光研究推上了一个新阶段。现在，人们都知道，产生激光要具备两个重要条件：一是粒子数反转；二是谐振腔。值得注意的是，自1916年爱因斯坦提

8、出受激辐射的概念以后，1940年前后就有人在研究气体放电实验中，观察到粒子反转现象。按当时的实验技术基础，就具备建立某种类型的激光器的条件。但为什么没能造出来呢?因为没有人，包括爱因斯坦本人没