激光的发展与应用
激光制造技术的应用与发展趋势

激光制造技术的应用与发展趋势激光制造技术是一项重要的现代制造技术。
它的应用范围广泛,可以用于制造各种高精度、高质量的零部件、元件和产品。
激光制造技术的发展趋势也非常明显,未来它将继续向着高效、高精度、智能化和多功能化的方向发展。
一、激光制造技术的应用激光制造技术主要包括激光切割、激光焊接、激光打标、激光烧结、激光雕刻和激光清洗等方面。
这些应用领域很广,可以应用到机械加工、电子、光学、医药、军事等领域。
下面就来详细介绍一下激光制造技术的主要应用。
1、激光切割激光切割是利用高能激光束对材料进行熔化、蒸发和燃烧,将材料切割成所需形状的加工技术。
激光切割技术具有高速、高精度、无残余、无变形等特点,广泛应用于金属材料、非金属材料和合金材料的切割加工。
激光切割已经成为大批量、高效的加工方式,例如在汽车零部件、电子设备、建筑材料等行业中广泛应用。
2、激光焊接激光焊接是利用激光束对金属材料进行加热和熔化,将两种或多种材料焊接在一起的一种加工方式。
激光焊接具有焊缝小、结构均匀、强度高等优点,被广泛应用在汽车、电子、航空航天、电力、医疗等工业领域中,尤其是在汽车制造和电子器件制造领域的应用更为广泛。
3、激光打标激光打标是利用激光束在材料表面进行刻印、打标的一种加工方式。
激光打标技术具有速度快、精度高、清晰度好等特点,在电子、航空、汽车、医疗等工业领域的标志、条形码、名称、编号等标识标记方面实现了生产自动化和信息化管理的目标。
4、激光烧结激光烧结是利用激光束对多层金属材料或复合材料进行加热和融合的一种加工方式。
这种加工方式可以用于制造各种高精度零部件和几何形态复杂的零部件,例如汽车发动机活塞、刀具等。
5、激光雕刻激光雕刻是利用激光束将图案、文字、图像等深度割刻在材料表面的一种加工方式。
激光雕刻技术广泛应用在商标、礼品、纪念品等的制造中。
6、激光清洗激光清洗是利用激光束对材料表面进行清洗、去污的一种加工方式。
激光清洗技术能够在金属表面清除氧化层、锈蚀、涂层、尘土等,使表面光洁度提高,广泛应用于汽车、机械、建筑材料等领域。
激光技术的发展和应用简介

激光技术的发展和应用简介学院机电工程学院专业班级测控三班姓名学号摘要:激光是20世纪以来,继原子能、计算机、半导体之后,人类的又一重大发明,被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”和“奇异的激光”。
它的亮度约为太阳光的100亿倍。
本文简要的介绍了一下激光的起源和激光在中国的发展史,并在此基础上从工业、医疗、信息等几个主要领域简单介绍了激光技术的重要应用及其发展前景。
关键词:激光,发展,激光应用,激光技术一.激光的起源激光的理论基础起源于大物理学家‘爱因斯坦’,1917年爱因斯坦提出了一套全新的技术理论‘受激辐射’。
这一理论是说在组成物质的原子中,有不同数量的粒子(电子)分布在不同的能级上,在高能级上的粒子受到某种光子的激发,会从高能级跳到(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。
1958年,美国科学家肖洛和汤斯发现了一种神奇的现象:当他们将钠光灯泡所发射的光照在一种稀土晶体上时,晶体的分子会发出鲜艳的、始终会聚在一起的强光。
根据这一现象,他们提出了"激光原理",即物质在受到与其分子固有振荡频率相同的能量激励时,都会产生这种不发散的强光--激光。
他们为此发表了重要论文。
肖洛和汤斯的研究成果发表之后,各国科学家纷纷提出各种实验方案,但都未获成功。
1960年5月15日,美国加利福尼亚州休斯实验室的科学家梅曼宣布获得了波长为微米的激光,这是人类有史以来获得的第一束激光,梅曼因而也成为世界上第一个将激光引入实用领域的科学家。
1960年7月7日,梅曼研制成功世界上第一台激光器,梅曼的方案是,利用一个高强闪光灯管,来刺激在红宝石色水晶里的铬原子,从而产生一条相当集中的纤细红色光柱,当它射向某一点时,可使其达到比太阳表面还高的温度。
二.中国激光技术的发展“激光”一词是“LASER”的意译。
激光技术的发展和应用

激光技术的发展和应用激光技术是一种高度精密的技术,具有广泛的应用。
激光技术从诞生到现在的几十年里,经历了千辛万苦,得到了长足的发展和进步。
现在,它被广泛用于各种领域,包括科学研究、医疗、生产和安全等。
激光技术成为现代科学研究的重要工具。
激光技术的方法可以用于制造微型结构,开发新型产品,并提高生产效率。
激光器在材料研究、光学、气象学、建筑和农业等行业得到了广泛的应用。
而且激光器在医疗行业中,例如治疗白内障和癌症,也有非常明显的优点。
在航空、天文、卫星、导弹和热成像等领域,在观察、探测、测试和传达方面也有了广泛的应用。
在安全领域,激光技术可以用于保障物品和人员的安全,例如保障飞机、火车、车辆的刹车系统,以及在机场、车站、银行和公共场所使用的检测设备。
此外,激光器可以帮助优化制造业,提高汽车生产效率,提高太阳能电池板的效率和用途,当然它也可以用于军事领域。
在这个现代科技时代,激光技术的使用是无比广泛和深入,可以说是人类发展史上重要的里程碑之一。
激光器的工作原理是利用激光、光子和放射性元素的相互作用获得的。
然后,这些成分被放入一个包含激光室、反射器、波导、透镜和其他装置的装置中。
通过激光输出装置输出高浓度、单色、长寿命激光光束。
激光输出装置通常被称为激光头。
激光头可以通过调节在激光腔中反射的光线的多个参数(如输入和输出功率、激光频率、波长和腔体结构)来产生各种类型的激光光束。
目前,激光器的能量输出量最高可达数百兆焦耳,频率范围也从红外线扩展到紫外线和真空紫外线。
同时,激光器结构的研究也在不断创新进步中。
Lambda-type激光器、光纤激光器、磁共振激光器和光学激光器等在不断推陈出新,带动着激光技术的发展进步。
这一专业领域的技术深度、创新意识和实际应用价值,使我们对激光科学和技术更加的肯定和尊崇。
在未来,随着激光技术的广泛使用和不断发展,它将继续对世界产生重大的影响,促进科技的进步和创新。
同时,随着激光技术的计算机化和智能化,它已经成为未来设计和制造的重要工具、空间探测和导航的基础,也将带动世界各行各业的发展。
激光在医疗领域中的应用及其发展趋势

激光在医疗领域中的应用及其发展趋势引言激光技术是一种高科技手段,被广泛应用于医疗领域。
激光治疗是通过将激光光束照射到患者身体的某个部位,使光能转化为热能、化学能等形式,对人体产生治疗作用。
激光治疗具有温和、无创、高效、可控制、无辐射、无污染等优点,已成为现代医学中不可或缺的治疗手段。
一、激光在皮肤医疗中的应用1. 激光去斑激光治疗去斑范围广泛,包括雀斑、褐斑、晒斑、血管瘤斑等。
高科技的光电技术,可有效治疗皮肤去斑问题,并能避免皮肤表面的损伤。
2. 激光脱毛脱毛是常见的美容需求,传统脱毛方法不仅效果难以满足要求,而且还会对皮肤造成创伤、感染,影响美观。
激光脱毛可通过高效的能量转换,抑制毛发再生,对毛发结构成分进行精准打击,避免了其他方法会留下的反弹和暂时脱落的风险。
3. 激光去痘激光治疗痘疤的原理在于,激光光束的能量可以击碎皮下的黑色物质,从而分散并消除痘疤。
同时,激光的能量还能将胶原蛋白收缩,使痘疤自然修复,快速消失。
二、激光在眼科医疗中的应用1. 激光近视治疗普及后的激光近视治疗,是运用激光光束改变眼球表面的受光能力,通过定点照射的方式,将眼球原有的近视屈光度减少,使眼睛重新达到良好的视觉范围。
2. 激光白内障手术激光可以在白内障手术中作为手术后调整工具使用。
医生使用激光技术,通过激光点燃人工晶状体内的残留组织,从而使组织的挥发,达到优化手术后视觉效果的目的。
3. 激光青光眼治疗全球范围内,青光眼病例居高不下,通过激光前房成形术,治疗青光眼,为患者提供了一项高科技的保障。
三、激光在口腔医疗中的应用1. 激光牙齿美容激光可以被用来美白牙齿,激光光束在焕发出高能量的同时,在牙齿表面产生化学反应,消除了牙齿表层中的咖啡因、红酒等着色因素,彻底去除牙齿表面的斑点和色素。
2. 激光发现口腔问题口腔医疗与激光技术的融合,激光的高分辨率拍摄和检测能力,能准确地找到口腔问题的发生原因,帮助牙医全面照顾口腔健康。
激光技术的发展与应用

激光技术的发展与应用激光技术是一种强大的工具,被广泛应用于科学、医学、工业和军事领域,它的独特性质使得它成为了现代技术中不可或缺的一部分。
本文将会讨论激光技术的发展历程,以及它在不同领域中的应用。
激光技术的发展历程激光技术最早由美国物理学家泰奇·豪斯(Theodore Maiman)于1960年发明,他使用了一种半导体材料来制造激光器,并建造了世界上第一台完全工作的激光器。
这被认为是激光技术的诞生。
近年来,激光技术得到了极大的发展,不仅材料和电子元件得到了改进,激光器的类型与功能也得到了改进。
随着技术的进步,激光技术已经成为了许多行业中必不可少的工具。
激光技术的应用1. 科学领域激光技术在科学领域中具有广泛的应用,比如光学测量和精密加工。
在这方面,激光技术的应用使得科学家们能够实现最小尺寸范围的研究,也能够对材料进行微小的锯切并研磨,或者在不损害其它部分的情况下将它们限制在某个特定的区域内。
2. 医学领域激光技术在医学领域中也有着广泛的应用,比如激光手术。
激光手术是一种微创手术,它通过激光光束使组织破裂,从而达到治疗效果,这种技术使得手术切口更小、更干净,并且患者恢复速度更快。
激光还可以用于治疗近视、激光去毛和激光焊接等操作。
3. 工业领域激光技术在工业领域中也有着广泛的应用,比如激光切割。
激光切割不但可以进行常规的金属切割,还可以进行复杂的雕刻和拼贴操作,这种方法对于需要精确准确的雕刻和拼贴的行业如电子产业和汽车制造业非常重要。
4. 军事领域激光技术在军事领域中也有着重要的应用,比如制导武器和激光测距。
激光制导武器是利用激光束对目标进行跟踪并指引武器击中目标,这种技术对于高精度的精确打击非常重要。
结论总之,激光技术的应用范围非常广泛,包括科学、医学、工业和军事领域。
虽然激光技术还有很多不足,但它已经成为了当今现代技术中的重要组成部分,并将在未来的发展中扮演更为重要的角色。
激光技术的应用前景与发展趋势

激光技术的应用前景与发展趋势随着科技的不断进步,激光技术已经广泛应用于各个领域,如制造业、医疗、通信、商业等,而且在未来还有更加广泛的应用前景。
一、制造业激光技术在制造业中广泛应用,可以用于切割、焊接、打孔等。
激光切割比传统的切割工艺更加精准,可以将金属、玻璃、塑料等材料切割成各种形态。
激光焊接的速度比传统的焊接方法更快,而且不会产生气泡和污染物。
激光打孔可以在微小的孔径上进行精确打孔,可以应用于微型电子产品和精密仪器装备的生产。
二、医疗激光技术在医疗设备中有着重要的地位,比如手术用激光切割斑痕、治疗静脉曲张、激光疗法等。
激光切割斑痕是一种非侵入性的治疗方法,可以减轻或完全消除斑痕。
静脉曲张患者通常需要进行手术治疗,而激光治疗只需要几分钟就可以完成。
激光疗法可以杀死癌细胞,有一定的治疗效果。
三、通信激光通信是一种新兴的通信技术,它能够实现更快的数据传输速度和更高的传输容量。
与传统的电信技术相比,激光通信可以将数据传输率提高数千倍,还可以在狭小的空间中传输数据。
未来,激光通信技术有望在卫星通信、智能交通、智能家居等领域得到广泛应用。
四、商业激光技术在商业领域的应用也越来越多,如激光显示、激光雕刻、激光扫描等。
激光显示技术可以实现更高清晰度、更鲜明的色彩和更快的响应速度。
激光雕刻可以将文字、图案等刻在各种物品上,如衣服、皮具、玻璃、金属等。
激光扫描可以将实体模型转换成3D数字模型,是数字化制造和3D打印等领域的基础技术。
总结来说,激光技术的应用前景和发展趋势非常广阔,可以应用于制造业、医疗、通信、商业等各个领域,并且未来还将有更多的应用场景。
因此,提供更加高效、精准和便捷的激光技术已经成为许多行业的迫切需求,需要我们持续不断地进行技术创新和研发,以应对未来的挑战。
激光技术的应用和发展

激光技术的应用和发展一、激光技术的概述激光技术是指通过激光产生和利用的相关技术,是现代高新技术领域的重要组成部分。
激光技术与日常生活和工业生产息息相关,被广泛应用于通讯、医学、制造业、军事等领域。
通过不断的创新和发展,激光技术正在成为科学研究和工业生产的必备工具。
二、激光技术的类型1.气体激光技术气体激光技术是指利用气体作为激光发射介质的相关技术,包括二氧化碳激光、氦-氖激光、氩离子激光等。
这些激光技术在医学、制造业和研究领域的应用非常广泛。
2.固体激光技术固体激光是指利用具有一定折射率并被激发的固体晶体作为激光产生和发射的介质。
常见的固体激光包括各种晶体,如Nd:YAG晶体、红宝石晶体等。
固体激光技术在激光加工、国防军事等领域具有广泛应用。
3.半导体激光技术半导体激光发射机制与电子器件相似,利用半导体物理特性发出激光。
该技术具有工作波长短,成本低廉等优点,已成为光通信、DVD光盘等领域的重要技术。
三、激光技术在通讯领域的应用1.光纤通讯光纤通讯是将信息以激光信号的形式通过光纤传播的通讯方式。
激光信号在光纤中通过大量的反射实现信号的传输。
激光技术的应用使得信息传输的速度得到了大幅提升,同时也改变了人们的通讯方式,成为现代通讯领域的重要技术。
2.卫星通讯卫星通讯是指利用道地球卫星的信息传输方式。
激光通信是卫星通信领域的重要分支,涉及地球卫星通信、空间激光通信等领域。
激光技术的应用使得卫星通讯的信息传输更加快捷,同时也是国家军事通讯必不可少的技术手段。
四、激光技术在医学领域的应用1.激光治疗激光治疗是指利用激光技术进行医疗康复治疗的相关技术。
激光治疗是一种无创、无痛、高效、安全、易操作的先进治疗手段,广泛应用于口腔、皮肤、泌尿系统、光感感官等多个方面。
2.激光手术激光手术是指利用激光技术进行各种医学手术操作的相关技术。
激光手术因其操作简便、恢复迅速、无痛苦等优点,已经成为如眼科、皮肤科、骨科等多种医学科。
激光的发展与应用前景展望

激光的发展与应用前景展望激光技术始于20世纪60年代,迄今为止已经发展了近60年。
作为一种高度聚焦的能量源,激光技术在各个领域的应用越来越广泛。
本文将探讨激光的发展历程以及未来的应用前景。
第一部分:激光的发展历程激光技术最早出现在科幻作品中,然而,1960年美国物理学家梅澜斯发明了世界上第一台激光器,标志着激光技术的诞生。
最初的激光器是由具有受激发射能力的固体晶体制成的,但是随着科技的进步,激光器的类型也不断扩展,包括气体激光器、液体激光器和半导体激光器等。
这些不同类型的激光器具有不同的特点和应用领域,例如气体激光器广泛应用于切割、焊接和材料加工等领域,而半导体激光器则用于通信和激光照明等领域。
第二部分:激光技术在医疗领域的应用激光技术在医疗领域的应用已经发展了几十年,目前已经成为一种重要的治疗工具。
例如,激光手术已经在眼科、整形外科和皮肤科等领域取得了显著成果。
激光手术具有创伤小、恢复快的特点,对患者来说是一种低风险的治疗方式。
此外,激光技术还可用于准确定位和破坏癌细胞,从而为肿瘤治疗提供了新的途径。
第三部分:激光技术在通信领域的应用随着互联网的快速发展,人们对高速、高容量的通信需求也在不断增加。
激光通信技术因其高速、安全的特点被认为是未来通信的重要方向。
激光通信利用激光脉冲传输信息,具有比传统电信号传输更高的带宽和传输速度。
此外,激光通信还具有抗干扰能力强、难以窃听的特点,可以在军事通信和机密文件传输等领域发挥重要作用。
第四部分:激光技术在工业领域的应用激光技术在工业领域的应用也越来越广泛。
激光切割、激光焊接和激光打标等成为现代工业生产中重要的工具。
激光切割技术可以在减少材料浪费的同时提高生产效率,激光焊接技术可以实现高精度的焊接,激光打标技术可以在各种材料上实现标记和编码。
这些激光应用不仅提高了生产效率,还提高了产品质量和精度。
第五部分:未来激光技术的挑战与展望尽管激光技术在各个领域都取得了重要的进展,但仍存在一些挑战和限制。
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激光的发展与应用摘要:激光作为20世纪的新发明,从1960年第一台激光器问世以来,激光技术与应用发展迅猛。
它不仅在产业上有了飞速发展,而且还为科学技术、国民经济和国防建设做出了积极贡献。
本文综述性描写激光的发展与应用,首先简要的介绍激光的发展史,其次介绍激光的特性,最后结合激光的特性和发展史以典型的实例来简要的说明激光在各个方面的主要应用。
关键词:激光;发展;应用;特性;实例1.引言激光,作为高新技术的研究成果,它不仅广泛应用于科学技术研究的各个前沿领域,而且已经在人类生活和生产的许多方面得到了大量的应用,与激光相关的产业已在全球形成了超过千亿美元的年产值,可见它对人类社会的影响之深刻而广泛。
2.激光的发展简史1916年,爱因斯坦在研究黑体辐射的普朗克公式时曾寓言了受激辐射的存在,从而提出受激辐射的概念,并预见到受激辐射光放大器诞生,也就是激光产生的可能性[1]。
20世纪50年代美国科学家汤斯及前苏联科学家普罗克霍洛夫等人分别独立发明了一种底噪声微波放大器,即一种在微波波段的受激辐射放大器(Microwave amplification by stimulate emission of radiation),并以其英文的第一个字母缩写命名为maser[1]。
1958年美国科学家汤斯和肖洛提出在一定的条件下,可将这种微波受激辐射放大器的原理推广到光波波段,制成受激辐射光放大器(Light amplification by stimulated emission of radiation,缩写为laser)。
1960年7月美国的梅曼宣布制成了第一台红宝石激光器[2]。
1961年我国科学家邓锡铭、王之江制成我国第一台红宝石激光器,在1961年11期《科学通报》上发表了相关论文,称其为“光量子学放大器”。
其后在我国科学家钱学森的建议下,统一翻译为“激光”或“激光器”[3]。
1962年雅文等人在美国贝尔实验室制成了氦氖激光器[1]。
自此新的激光器不断的被研制出来,激光开始走上了高速发展的道路。
3.激光的特性由于激光产生的机制与普通光不同,因此,它具有许多与普通光不同的特性。
3.1.单色性好。
激光几乎是严格的单色光。
通常所谓的单色光,实际上其波长并不只为某一数值,而是由许多波长相近的光所组成,其波长取值范围,称为谱线宽度[2]。
不同光源发出的光有不同的谱线宽度。
过去作为长度基准的单色性最好的氪灯,它的谱线宽度为,而氦氖激光器所发的632.8nm的激光,它的谱线宽度可达,由此可见其单色性之好[4]。
正是由于激光单色性好,目前国际上采用甲烷稳定的氦氖激光器(激光波长为3392.23140nm)作为体现米定义的标准辐射源[4]。
3.2.方向性好。
与普通光源以立体角不同,激光发射限定在很小的立体角内。
它大致等于激光器通过光孔径的圆孔衍射的发散角因此是几乎平行的光[2]。
对于1mm口径的激光器发散角为,如果用扩束镜把激光束直径扩到5m,则发散角减为,把这束激光投向月球,在月球上得到的圆亮斑的直径为116m[2]。
对于普通光源,即时采用最好的会集系统(如探照灯)也达不到这样小的发散角。
3.3.相干性好。
激光器是目前相干性最好的一种光源,它的相干性好表现在两个方面。
一是空间相干性好。
同一台激光器发出的激光束的各个部分都是相干的,所以在杨氏双缝实验中直接把激光束投射到双缝上就能产生干涉,而不必像用普通光源时那样必须在双缝前再加一个狭缝来限制光源的大小。
另一方面,激光还具有好的时间相干性(这一点上与单色性好相联系的)激光的相干长度大,最长可达几百千米,而氪灯的相干长度仅为几十厘米[2]。
因此把激光投射到玻璃片上也很容易得到干涉条纹。
3.4.能量集中、亮度高。
由于激光发射被限定在一个极小的空间内,因而辐射功率极大,亮度极高。
从一个功率为千瓦的二氧化碳激光器发射出的激光束集光以后,可以在大约10秒内把一块7—8厘米的钢板烧穿一个洞[2]。
输出功率1mw的激光亮度是100w的高压汞灯的1000倍[2]。
4.激光的应用由于激光具有上述诸多特性,因此它的问世促进了光学的及其他有关学科的发展,派生了一些新的分支学科,并在技术上得到了日益广泛的应用。
由于激光出现而发展起来的学科有全息光学、激光光谱学、非线性光学与激光化学、量子光学、信息光电子技术、激光医疗与光子生物学、激光雷达、激光制导、激光分离同位素、激光可控核聚变、激光武器等等。
它们的发展有的是基于激光的高度相干性与单色性,有的是基于激光束的小截面与高功率。
下面我们就以典型的例子来简要的说明激光在各个方面的主要应用。
4.1.激光加工、检测及材料处理利用激光束具有的能量高度集中、方向性好、聚焦点微小等特点可以对工件进行加工。
激光加工技术目前已在汽车制造、钢铁冶金、铁路机车、航空航天、船舶、机械制造、石油化工、材料科学等领域得到广泛应用,具有高质量、高效率等优点,市场前景十分广阔。
激光加工的加工速度快,操作简单,不需真空条件,常用于微孔加工切割与焊接等场合。
例如在手表的宝石轴承上打孔,过去要十几分钟打一个孔,而用激光每秒可打十多个孔[5]。
又如化纤工业上用的喷丝灯,要在直径为十多厘米的硬质合金上打上万个孔,以前四、五个工人要加工一个星期。
改用激光打孔,一个工人两小时就能完成[5]。
用激光束切割硬质材料,比起火焰切割来,速度快,质量好,还能节省材料。
用激光焊接不但速度快,焊接牢固,且可焊接不同材料的部件与硬质材料的部件。
用激光还可制造微型精密电阻等微电子学元件,焊接超小型集成电路等[5]。
激光材料处理包括表面处理、食物与种子处理等。
表面处理包括激光熔覆、激光重熔、激光表面合金化等。
激光应用于农业进行种子预处理可以大大改良种子的性能。
用激光育种,能诱发遗传变异,从而培育出优良品种,在这方面我国已经取得了不少成绩。
据报道,广东省培育的“科激”28号水稻良种,亩产420公斤,增产50公斤左右[6]。
四川“川油”9号油菜的成熟期提前五、六天,产量提高二成[6]。
还试验过用激光照射黄瓜、西红柿等种子,结果使产量增加,而且果实中维生素含量和糖含量也有所增加[6]。
有人还想把激光用于遗传工程,利用激光把豆科植物根瘤细胞中的固氮基因接到非豆科植物的细胞中去[7]。
激光在检测、加工和材料处理方面的应用极大地提高了工业化的水平,使得人类能够完成许多以前想都不敢想的任务。
4.2.激光医学和生物学医学是应用激光技术最早、最广泛和最活跃的一门交叉学科。
1961年红宝石激光视网膜凝固机在眼科首次应用[1]。
至目前为止,临床上使用激光医疗设备已有几十个品种,包括了自紫外——可见光——红外的各种波长,包含了连续脉冲、巨脉冲等各种输出方式;激光医疗所涉及的范围几乎包括了临床所有科室和专业,治疗的病种达数百种,对有些疾病激光治疗已被列入首选方法[1]。
激光在医疗中所起的作用是一个复杂的物理化学及生物过程,由于波长、能量、作用方式的不同,对疾病变组织产生各种不同的效应。
比如,用激光治癌,可把激光只集中在癌细胞上而将它杀死,对正常细胞则不产生影响。
用激光作手术刀,切口小,出血少,容易愈合。
如果用激光器的蓝色光,则由于红血球对蓝光的强烈吸收,同时伴生一种有效的凝结作用。
在眼科中用激光治疗视网膜脱落症,通过眼球本身将激光聚在视网膜上,可以把脱落的视网膜“焊”在眼球上[1]。
激光束还可以代替银针进行针灸[1]。
4.3.激光在军事上的应用有目共睹,激光在军事上的应用已经改变了世界。
激光在军事上的应用涉及到雷达、测距、定向能武器导弹、航空航天、电子对抗等方面。
除军事应用外,这些技术也能同样用于民用。
4.3.1.激光武器利用激光的高效率与能量高度集中,可以把它当作武器使用(激光炮),摧毁甚至融化敌方目标。
由于光速很快,因此在瞄准目标时不要提前量。
美国与前苏联都在人造卫星上设置高功率激光武器,用来摧毁对方的导弹。
在美国的“星球大战”计划中,激光武器占有重要地位,并在某些方面达到了实用程度[2]。
据说美国海军曾用化学激光产生的激光摧毁了一枚本国供试验的“大力神1”型导弹[2]。
另一类激光武器是激光致盲武器,它可以使人致盲,也可以使导弹的导航系统失灵。
4.3.2.激光测距激光方向性好的特性可以用来测量距离。
激光测距装置又称为激光雷达,它的作用原理与雷达相同,是利用激光脉冲往返时间来确定被测目标的距离。
由于目前可以产生的极短脉冲,因此,测量的精确度很高。
在月球上放置角锥棱镜,用从它反射来的激光测定月球距离,精度可达30厘米[8]。
便携式军用测距仪,测量几十千米的目标,误差不超过一米。
4.3.3.激光侦察对抗激光侦察对抗在军事上占有十分重要的地位。
利用激光技术进行多光谱摄影(含全息摄影),可以识别伪装目标。
由于各种物体对各种光的吸收和反射能力不同,可以在底片上引起不同感光反应而实现对目标的侦察。
海湾战争中,美国利用这一技术,发现了伊拉克严密伪装在树林里的坦克和导弹发射架[8]。
激光对抗可以对激光测距进行欺骗,使其无法测定真实距离或导弹改变弹道。
激光对抗还可对激光进行干扰[8]。
4.4.激光通信用激光作传输电信号的载波,可以大大提高每条通信线路的信号容量。
从理论上讲,一条光路可以同时传送100亿路电话(应称为光话),可以同时传送1千万套彩电节目,实际上现在已能传送150万路电话或几十套彩电节目[9]。
用光学纤维传输信号,可以减轻缆线重量,节省大批金属材料。
一克硅(沙子中含硅)可拉几十千米光学纤维,一根直径为1厘米的光缆含有100根光导纤维[9]。
难怪有人曾说,如果给他这样一根光缆,他可以让全世界所有人同时通话。
除了容量大、重量轻、成本低以外,激光通信的另一个优点是不受电磁干扰(抗干扰)保密强,目前已进入广泛应用阶段。
4.5.激光化学和分离同位素激光应用于化学,由于它的单色性好,能量单一,可以选用特定波长的激光把某些化合物原子激发到受激态,从而促使其发生某种反应.在这里激光起着化学催化作用,也可以用特定波长的激光束“剪开”化合物中某一化学键,使其形成新的化合物,这些内容已发展成为一门称之为激光化学的新科学。
另外,由于同位素的化学性质十分接近,一般的同位素分离法往往耗能大,效率低。
例如铀235与铀238的同位素分离,以前采用扩散法与电磁法,扩散法分离效率低,电磁法分离耗能大[10]。
由于受激态原子与基态原子的化学性质相差较大,可以用特定波长的激光把一种铀同位素激发到受激态,然后再通过某种化学反应而把它们分开。
这是一种高效率低能耗的分离方法,实际上它也是一种激光催化作用[10]。
4.6.激光引发核聚变原子核中蕴藏着大量的能量,如果能够成功利用,人类将永远不用为能源发愁,这就是人类苦苦探索惯性约束聚变的应用[10]。