“激光技术的原理及应用”论文

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1、“激光技术的原理及应用”论文摘要激当前激光技术发展的逐渐走向成熟，在我们生活中的各个行业应用的非常广泛。由于激光技术的先进性，精确性，当前在很多行业都得以应用和实现。本文通过对激光技术的学习，大概阐述了激光产生原理，以及激光在各个方面的应用。关键词：激光技术，原理跃迁谐振腔应用一.激光简介当第一台红宝石激光器在美国诞生，临床医学也随之发生了巨大的变革，无血手术成为可能，眼镜不再是永远的负担，肿瘤治疗更是有了新的突破！激光的发明无疑是世界的一笔非常宝贵的一笔财富。激光是在1960年正式问世的。但是，激光的历史却已有100多年。确切地说，远在1893年，在

2、波尔多一所中学任教的物理教师布卢什就已经指出，两面靠近和平行镜子之间反射的黄钠光线随着两面镜子之间距离的变化而变化。他虽然不能解释这一点，但为未来发明激光发现了一个极为重要的现象。1917年爱因斯坦提出“受激辐射”的概念，奠定了激光的理论基础。二、激光产生原理2.1、激光产生的物质基础光与物质的共振相互作用，特别是这种相互作用中的受激辐射过程是激光器的物理基础。爱因斯坦认为光和物质原子的相互作用过程包含原子的自发辐射跃迁、受激辐射跃迁和受激吸收跃迁三种过程。（Ⅰ）、自发辐射处于高能级的一个原子自发地向低能级跃迁，并发射一个能量为的光子，这种过程称为自发

3、跃迁过程（Ⅱ）、受激辐射处于高能级的原子在满足的辐射场作用下，跃迁至低能级并辐射出一个能量为且与入射光子全同光子，如图2-3所示。受激辐射跃迁发出的光波称为受激辐射。（Ⅲ）、受激吸收受激辐射的反过程就是受激吸收。处于低能级的一个原子，在频率为的辐射场作用下吸收一个能量为的光子，并跃迁至高能级，这种过程称为受激吸收。2.2、激光产生的基本原理和方法使相干的受激辐射光子集中在某一特定模式内，而不是平均分配在所有模式中。激光器就是采用各种技术措施减少腔内光场模式数、使介质的受激辐射恒大于受激吸收等来提高光子简并度，从而达到产生激光的目的。产生激光的基本条件是

4、：①能在外界激励能源的作用下形成粒子数密度反转分布状态的增益介质；②要使受激发射光强超过受激吸收，必须实现粒子数反转③要使受激发射光强超过自发发射，必须提高光子简并度激光器的组成部分及其作用：一个激光器应包含泵浦源、光放大器和光学谐振腔三部分。其作用分别是使激光物质成为激活物质、对弱光信号进行放大、模式选择和提供轴向光波模的反馈。三：激光技术的应用3.1临床医学领激光的种类非常繁多，在临床医学领域主要有用到一下几种激光器：二氧化碳激光器、氩离子激光器、YAG激光器、红宝石激光器、染料激光器、氪原子激光器、氮分子激光器、He-Ne激光器和ArF准分子激光

5、器。其中在临床医学中运用最多的是二氧化碳激光器，所发出的激光波长为10.6μm，CO2激光器的主要工作物质由CO2、氮气、氦气三种气体组成。所谓的无血手术是因为像毛细血管这样的细血管在激光的照射下，由于热效应导致血管收缩断裂，而断裂处又会立即凝结。因此，即使切开布满毛细血管的脏器官也不会出血。但是激光手术也有其缺点，由于切开是在热作用下进行的，因而无法避免切开处周边的碳化现象。但是无论如何激光手术是临床医学的一大突破，利远大于弊。3.2近视眼治疗在治疗近视眼中，先进行角膜形状的测定，确定切割量后进行激光照射。这种治疗方法不仅应用于近视、远视和散光的矫正

6、，还应用于角膜疾病的治疗。3.3癌细胞治疗癌细胞非常活跃，比正常细胞更容易摄取某种物质。利用光来吞食某种物质（称为光感受性物质），即让该敏感性物质有效的吸收激光，来杀化癌细胞的方法。3.4航天上的应用随着激光器研究的深入和大功率激光器的产品化，激光焊接技术向大厚板、高适应性、高效率和低成本方向发展。激光焊接技术作为一项先进制造技术，对航天技术的发展起到了重要作用。如航天电源连接器和传感器的焊接、飞机客体的焊接等。总结激光技术作为一种新的科学技术有着广阔的应用前景。当前的激光技术还不是非常的成熟，还有很大的提升空间，所以在激光技术这方面要更加的努力发展。

7、参考文献：《高功率横流CO2激光器及其应用》唐霞辉 编著华中科技大学出版社《人类希望之光——激光》董克编，上海交通大学出版社出版；《现代肿瘤学》汤钊猷编，复旦大学出版社出版《激光原理及应用》陈家璧主编，电子工业出版社出版；《激光原理技术及应用》.李相银，姚敏玉哈尔滨工业大学出版社.2004(10).《激光焊接技术及其在航天领域的应用2009(8)》李来平,胡明华,杨学勤等《激光加工技术在冶金行业的应用2010,48(3)》程灿军,钟如涛,汪连运.