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什么是激光和激光器

  2020-08-24         Chris         8610

电子在原子核周围随机移动,但在不同的距离以不同的能级运动。当电子从高能级降到低能级时,根据能量守恒定律,这部分能量将会下降

激光的本质

电子在原子核周围随机移动,但在不同的距离以不同的能级运动。当电子从高能级降到低能级时,根据能量守恒定律,这部分能量会以光和热的形式释放出来,这就是光的本质。而光具有波粒二象性,不同波长的光表现出不同的特性,符合一定波长的光表现出来,就是激光。

 


特点:
  指向性好:激光后发散角很小,激光射出20公里,光斑直径只有几十厘米,激光射出38万公里到月球,光斑直径小于2公里。

 

  单色性好:光的颜色是由光的不同波长、不同颜色决定的,是不同波长的光作用在人的视觉上的差异和反射。激光的波长基本相同,谱线宽度很窄,颜色很纯。单色是好的。由于这一特性,激光在通信技术中得到了广泛的应用。

 

  高亮度:由于激光发射能力强,能量集中程度高,所以非常亮。它比普通光源高数十亿倍,比太阳表面亮数百亿倍。亮度是衡量光源质量的一个重要指标。如果中等强度的激光束聚拢,在焦点处可产生数千至数万度的高温。

 

   良好的相干性:相干性是所有波的共同特征,但由于各种光波的质量不同,它们的相干性也可以是高的或低的。普通光自发地辐射而不受干扰。激光不同于普通光源,它是受激辐射的光,具有极强的相干性,所以称为相干光。

 


种类

不同波长的激光器代表不同的颜色,甚至还有不可见的红外激光器,如下:

   可见光的颜色波长从短到长依次为:蓝紫色(405nm)、蓝色(445nm、460nm、473nm)、绿色(532nm)、黄色(589nm)和红色(635nm、650nm)。


   不可见红外激光器(808nm、980nm、1064nm)的波长比可见红光更长。

 

   目前常见的激光器按工作介质分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器、光纤激光器和染料激光器,最近又发展出了自由电子激光器。高功率激光器通常采用脉冲输出来获得较大的峰值功率。

 


应用程序

激光通信:

载波通信采用激光。由于抗干扰能力强,传输带宽高,容量大,距离长。

 

激光医学:

可发挥多种作用,如钻头、手术刀、焊枪,或激光手术治疗、弱激光生物刺激非手术治疗和激光光动力治疗。

 

激光测距:

激光测距是以激光为测距光源。与光电测距仪相比,它不仅可以昼夜运行,而且提高了测距精度,大大降低了重量和功耗,从而使对人造地球卫星、月球等远距离目标的距离测量成为现实。

 

激光加工:

包括切割、焊接、表面处理、钻孔、打标、打标、微调等加工工艺。

 

光盘:

可用于存储各种信息和声音。dvd可以存储和复制图片和电影,而计算机辅助的、功能齐全的cd - rom可以包含范围广泛的信息,从文字、音乐到图片和现场电视画面。

 

军事激光:

激光在攻击和防御水平上都有应用。

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