激光发展史
激光发展及功效
作用：被激光活化的红细胞循环到达肺部时，能更有效地 与氧气结合，提高肺换气效果，进而大幅改善组织供血 供氧状态
激活血液中的多种酶类，分解消融血液中的多余脂肪；减 少血管内的胆固醇；降低血液中血栓形成物的含量；
激光照射加速红细胞内超氧化物歧化酶的合成，延缓细胞 衰老；
调整机体内的免疫状态，提高机体的抗病能力；保护机体 免受自由基（使血管硬化/使细胞衰老）以及其它毒性 物质的损害；
激光治疗那些疾病
净化的血液顺畅地流向各组织器官，改善全身的微 循环，达到快捷、高效改善血液循环的功能，治疗 和预防心脑血管疾病以及其它亚健康状态的作用。
激光的作用
• 激光通过特定强度的激光照射，人体组织会产 生一系列的应答反应，同时引起广泛的生物学 效应，改变血液流变学性质，降低全血粘度及 血小板凝集能力；促进ATP酶的生成，增加红 细胞的变形能力、流动性；同时提高红细胞携 氧能力，以及增强组织对氧的利用；促进 机体 的代谢功能，改善微循环，降低体内中分子物 质。增强体内超氧化物(SOD)的活性，这样可 以很好的净化血液，清除血液中的毒素、自由 基；分解、消溶、清除血栓和动脉硬化斑块， 调节机体免疫力。从根本上康复心脑血管疾病。
家人们----大家好！！！
张三
激光
激 光 灯
激 光 舞
激光像
激光医学发展史
1960年，美国科学家梅曼宣布第一台激光器诞生， 取名为宝石激光； 1961年，美国开始研究激光对细菌的作用，并首 次在外科手术中用于杀灭视网膜肿瘤； 1991年，我国科学家王铁丹教授首次引进激光医 学，并用激光治疗近视； 2002年，南京理工大学教授骆晓森研发出波长为 650纳米的激光； 2008年，法国神经科学家使用激光和微创手术技 术治疗脑瘤；
激光简史
1.1.1激光发展的历史 1.1.1激光发展的历史
1947年 兰姆(Lamb) 雷瑟福(Reherford) 1947年,兰姆(Lamb)和雷瑟福(Reherford)在氢 原子光谱中发现了明显的受激辐射, 原子光谱中发现了明显的受激辐射,这是受激辐射第 一次被实验验证.Lamb由于在氢原子光谱研究方面 一次被实验验证.Lamb由于在氢原子光谱研究方面 的成绩获得1955年诺贝尔物理学奖 年诺贝尔物理学奖; 的成绩获得1955年诺贝尔物理学奖; "for his discoveries concerning the fine structure of the hydrogen spectrum" 1950年 法国物理学家卡斯特勒(Kastler) 1950年,法国物理学家卡斯特勒(Kastler)提出了光 学泵浦的方法,两年后该方法被实现.他因为提出了 学泵浦的方法,两年后该方法被实现. 这种利用光学手段研究微波谐振的方法而获得诺贝尔 "for the discovery and development of 奖. optical methods for studying Hertzian resonances in atoms"
1.1.1激光发展的历史 1.1.1激光发展的历史
1960年年中,IBM实验室利用 1960年年中,IBM实验室利用CaF2中的三价铀制成了 实验室利用CaF 年年中 第一台四能级固体激光器; 第一台四能级固体激光器; 1960年12月 BELL实验室的 1960年12月,BELL实验室的Javan,Bennett和Herriott 实验室的Javan,Bennett和 制成了第一台氦氖气体激光器; 制成了第一台氦氖气体激光器; 1962年 GaAs半导体激光器 1962年,GaAs半导体激光器; 半导体激光器; 1963年 液体激光器; 1963年,液体激光器; 1964年 1964年,CO2激光器; 激光器; 1964年 离子激光器; 1964年,ห้องสมุดไป่ตู้子激光器; 1964年 Nd:YAG固体激光器 1964年,Nd:YAG固体激光器; 固体激光器; 1965年 HCl化学激光器 1965年,HCl化学激光器; 化学激光器; 1966年 生物染料激光器; 1966年,生物染料激光器;
《激光发展史》课件
激光发展史是一段令人惊叹的科技之旅，本课程将带你了解激光的起源、发 展和未来应用，并探讨其对社会的影响和发展机遇。
一、激光的发明和定义
激光的发明者
了解激光的发明者以及他们对科学界做出的巨大贡献。
激光的定义和特点
探索激光的定义，以及其独特的特性和优势。
二、激光技术的起步和发展
四、激光科技的未来展望
激光技术的研究趋势
展望激光技术的未来发展方向，如量子激光、激光通信和激光成像等。
激光技术的未来应用
探索激光技术在医学、工业、航天等领域的未来应用前景。
五、激光技术的影与发展机遇
1
激光技术对社会的影响
探讨激光技术对科学、工业和日常生活
激光技术的发展机遇
2
的积极影响。
了解激光技术发展带来的商业机会和创 新可能性。
1
激光技术的发展史
追溯激光技术的起步和历史发展，突出里程碑事件和关键发现。
2
激光技术的应用领域
探索激光技术在医疗、通信、材料加工等领域的广泛应用。
三、激光技术的发展变革
激光技术的革命性进展
介绍激光技术在纳米科技、量子计算和光子学领域 的突破性进展。
激光技术的发展挑战
探讨激光技术在能源效率、成本和环境影响方面面 临的挑战。
六、结语
反思激光技术的发展历程
回顾激光技术的发展历程，思考其对人类进步 的意义和启示。
展望激光技术的未来与发展方向
展望激光技术未来的发展方向，以及我们个人 和社会应如何应对。
激光发展简史
第十二章激光发展简史2011-01-17激光是20世纪中叶以后近二三十年内发展起来的一门新兴科学技术。
它是现代物理学的一项重大成果，是20世纪量子理论、无线电电子学、微波波谱学以及固体物理学的综合产物，也是科学与技术、理论与实践紧密结合产生的灿烂成果。
激光科学从它的孕育到初创和发展，凝聚了众多科学家的创造智慧。
他们的探索精神，值得我们认真学习和总结[1]。
§12.1爱因斯坦提出受激辐射概念激光的理论基础早在1916年就已经由爱因斯坦奠定了。
他以深刻的洞察力首先提出了受激辐射的概念。
所谓受激辐射的概念是这样的：处于高能级的原子，受外来光子的作用，当外来光子的频率正好与它的跃迁频率一致时，它就会从高能级跳到低能级，并发出与外来光子完全相同的另一光子。
新发出的光子不仅频率与外来光子一样，而且发射方向、偏振态、位相和速率也都一样。
于是，一个光子变成了两个光子。
如果条件合适，光就可以象雪崩一样得到放大和加强。
特别值得注意的是，这样放大的光是一般自然条件下得不到的“相干光”。
爱因斯坦是在论述普朗克黑体辐射公式的推导中提出受激辐射概念的。
这篇论文题为《辐射的量子理论》，发表在德文《物理学年鉴》上。
爱因斯坦在玻尔能级理论的基础上进一步发展了光量子理论，他不但论述了辐射的两种形式：自发辐射和受激辐射，而且也讨论了光子与分子之间的两种相互作用：能量交换和动量交换，为后来发现的康普顿效应奠定了理论基础（参看§9.1）。
不过爱因斯坦并没有想到利用受激辐射来实现光的放大。
因为根据玻尔兹曼统计分布，平衡态中低能级的粒子数总比高能级多，靠受激辐射来实现光的放大实际上是不可能的。
因此在爱因斯坦提出受激辐射理论的许多年内，这个理论并没有太多运用，仅仅局限于理论上讨论光的散射、折射、色散和吸收等过程。
直到1933年，在研究反常色散问题时才触及到光的放大。
§12.2负色散的研究色散理论早在1900年就由特鲁德（P.Drude）建立，能够解释一部分实验结果。
激光发展史
激光发展史1917年，爱因斯坦提出了一套全新的技术理论”光与物质相互作用”。
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。
1953年，美国物理学家Charles Townes用微波实现了激光器的前身：微波受激发射放大。
1957年，GordonGould创造了“laser”这个单词，从理论上指出可以用光激发原子。
1958年，美国科学家肖洛（Schawlow）和汤斯（Townes）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发时，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，并获得1964年的诺贝尔物理学奖。
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0.6943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，梅曼宣布世界上第一台激光器诞生，梅曼的方案是，利用一个高强闪光灯管，来激发红宝石。
由于红宝石其实在物理上只是一种掺有铬原子的刚玉，所以当红宝石受到刺激时，就会发出一种红光。
在一块表面镀上反光镜的红宝石的表面钻一个孔，使红光可以从这个孔溢出，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。
1961年，中国第一台激光器诞生于王大珩领导的长春光机所。
1961年，激光首次在外科手术中用于杀灭视网膜肿瘤。
1962年，前苏联科学家尼古拉-巴索夫发明半导体二极管激光器，这是今天小型商用激光器的支柱。
1964年，我国著名物理学家王淦昌院士提出了激光核聚变的初步理论，从而使我国在这一领域的科研工作走在当时世界各国的前列。
激光科学与技术的发展
激光科学与技术的发展激光科学与技术已经在各领域展现了其无限的潜力，给我们带来了前所未有的便利和惊喜。
激光是一种特殊的光，它除了具有光的各种性质外，还具有很强的单色性和相干性。
激光科学与技术的发展使得它在众多领域得到广泛应用，如医疗、材料加工、通信等。
那么，激光从何而来，其发展史如何？最新的激光科学与技术有哪些重要进展？本文将从这些方面介绍激光科学与技术的发展演变。
激光的发展史激光的发明与应用可以追溯到二十世纪五十年代。
1954年，美国科学家查尔斯·哈丁姆发现了一种稀土离子的射线分裂出的狭窄谱线光，即最初的激光光源—红宝石激光器。
1960年，美国物理学家提奇和高登发明了第一台获得连续运行的激光器—氩离子激光器。
此后，激光科学与技术不断发展迅速，激光的种类也越来越多，如：碳化钕激光器、半导体激光器、光纤激光器、化学气相激光器等等。
激光技术的应用激光技术在不同领域中有着广泛的应用。
现在我们主要介绍激光技术在医疗、材料加工、通信等方面的应用。
医疗方面激光技术在医疗领域的应用已经成为医学界的热点研究方向，其优点在于可使手术实现非接触性，减少感染率，能精准定位、快速完成。
激光在医疗领域的应用主要有：激光诊断，激光治疗，激光手术等。
如，激光角膜成形术（LASIK）已经成为眼科最先进的矫正近视的手术。
材料加工方面激光通过烧蚀、熔接、电离等作用方式在材料表面形成高温、高压、高能流等，可在材料表面形成几微米至几十微米厚的纳米涂层。
激光加工入侵量很低，切割、钻孔、焊接等加工成型更容易实现高难度加工。
例如，我们经常听到的激光切割机，是以高密度激光束通过光路系统集中到很小的空间区域，让材料表面烧熔、汽化或反应，实现切割效果。
通信方面通信领域中，激光广泛应用于光纤通信、卫星通信、无线通信等。
激光以宽带、高传输能力、无干扰、高抗干扰等优点著称。
现在，激光通信正逐步逐步替代电信，成为通信另一重要的发展方向。
未来展望激光科技在世界各国的研究和发展已经深入进行，以美国、中国、日本、欧洲等国家与地区为主的国际上，激光技术的研究有目共睹。
激光技术和应用-PPT课件
1 激光发展史
心脏动脉血管支架 1064nm激光 医疗设备（去斑等）
1 激光发展史
激光之母。受控核聚变很久以来都是人们认为最理想的清洁能源发电方式。1962年，劳伦斯 利弗莫尔国家实验室的物理学家约翰·纳科尔斯（John Nuckolls）在加利福尼亚州利弗莫尔， 提出用激光脉冲加热和压缩的重氢同位素块实现受控核聚变。从那以来，利弗莫尔实验室 一直追寻着这个理念，他们使用的激光器也越来越大，终于在美国国家点火实验设施中达 到巅峰。 这是一个复杂的系统，可以同时发出192束激光，去年，在十亿分之几秒的时间内， 产生了能量达到100万焦耳的激光脉冲，使之成为有史以来能量最强的激光器。 （美国国家点火实验设施 (NIF)是美国出于研究核聚变反应设想而建造的试验装置。）
美国（包括北美）占55% ，欧州占22%，日本及太平洋地区占23%。 在世界激光市场上日本在光电子技术方面占首位，美国占第二位； 在激光医疗及激光检测方面则美国占首位；而在激光材料加工设备 方面则是 德国占首位。因此我们选择美国、日本、 德国三个国家， 介绍他们激光产业发展情况，也就反映了世界激光市场的基本情况 及其发展趋势。
1 激光发展史
国产激光焊接机
1 激光发展史
激光数控切割机
1 激光发展史
进口高精度激光雕刻机
1 激光发展史
激光外科手术。激光在医学上的首次成功应用是进行眼内手术，但是不需要切开眼球。早在 1962年，一台红宝石激光器将病人脱落的视网膜与眼球重新连接，使他恢复了视力。更大的 成功在1968年到来，外科医生弗朗西斯·莱斯佩朗斯和贝尔实验室的工程师使用氩离子激光 器破坏异常的血管，以避免这些血管在视网膜中扩散，致使糖尿病人失明。这种治疗方法已 经挽救了数百万人的视力。如今，激光也被用来切割角膜，以矫正视力，或者使胎记和刺青 褪色。
中国激光发展史
中国激光发展史激光技术是一项重要的现代科技成果，对于国家的科技实力和经济发展具有重要意义。
在中国，激光技术的发展经历了多个阶段，从最初的引进和研究，到自主创新和产业化，不断推动了中国激光产业的发展。
本文将从中国激光发展的历史角度，为大家介绍中国激光发展的脉络和成就。
20世纪50年代，激光技术在世界范围内开始兴起。
中国在1957年引进了最早的激光装置，为激光技术的发展奠定了基础。
随后，中国科学家开始在激光领域进行研究，探索激光技术的应用。
在这一时期，中国激光技术的研究主要以基础理论为主，通过国际学术交流和国内科研合作，中国的激光研究开始取得一些初步成果。
到了20世纪70年代，中国开始了激光技术的自主研究和发展。
在这个时期，中国科学家积极开展激光技术的研究工作，并在多个领域取得了重要突破。
1970年，中国科学院激光研究所成立，成为中国激光技术研究的重要机构之一。
此后，中国的激光研究逐渐走上了正轨，开始形成一支专业化的激光研究队伍。
在20世纪80年代，中国的激光技术研究进入了一个新的阶段。
中国科学家开始关注激光技术的应用，并在军事、工业、医疗等领域取得了一系列重要成果。
1983年，中国成功研制出第一台国产化的激光器，标志着中国激光技术实现了从引进到自主创新的重要转变。
此后，中国的激光技术研究进一步加强，取得了更多的创新成果。
到了21世纪，中国的激光技术研究和应用取得了长足的进步。
中国激光产业不断发展壮大，成为全球激光技术领域的重要力量。
中国的激光设备制造商也迅速崛起，为国内外市场提供了各类高质量的激光产品。
此外，中国的激光应用领域也在不断扩大，涵盖了工业加工、医疗美容、通信等多个领域。
中国的激光技术在航天、国防等领域的应用也取得了重要突破。
总结来看，中国激光发展经历了引进和研究、自主创新和产业化等多个阶段。
中国科学家通过多年的努力，使得中国的激光技术在世界上具有一定的影响力。
未来，中国的激光技术发展仍面临着一些挑战和机遇，需要不断加强基础研究和技术创新，推动激光技术在更多领域的应用，为国家的科技创新和经济发展做出更大贡献。
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激光技术发展简史
• 1916年爱因斯坦提出受激辐射的概念 • 1916-1930年间拉登堡及其合作者对氖的色散的研究并于1933年绘制出
色散系数随放电带电流密度变化的曲线 • 1940年法布里坎特首先注意到了负吸收现象 • 1947年兰姆和雷瑟夫指出通过粒子数反转可以受激辐射，从此激光理
论的研究开始突破 • 1952年帕塞尔及其合作者实现了粒子数反转，观察到了负吸收现象 • 1953年韦伯产生了利用受激辐射诱发原子或分子，从而放大电磁波的
思想，进而提出了微波辐射器的原理 • 957年斯科威尔实现了固体顺磁微波激射器。既然微波可以激发受激
辐射，那么红外乃至可见光等也应该可以 • 1958年汤斯和肖洛发表了著名的“红外与光学激射器”一文，1959年
汤斯提出了建造红宝石激光器的建议 • 1960年由休斯航空公司的莱曼建造出第一部可用的激光装置
激光技术发展简史
理论基础： ➢ 爱因斯坦的光子学说
(1905)； ➢ 波粒二象性(1909) ➢ 辐射理论(1917)：提出
了受激辐射的概念，预 测到光可以产生受激辐 射放大。
Einstein
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激光技术发展简史之一
谱，激光对生物组织的作用，激光制冷，激光诱导化学过 程等等
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光盘存储器原理—激光刻蚀与读出
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偏振光显微镜
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激光全息防伪人民币（建国50周年纪念币）
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激光控制核聚变
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天文台（激光导航星）
来自纳层 的反射光 （高度约
100km)
最大高度 约35km
来自空气 分子的 Rayleigh光
激光
激光：Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation （Laser）。 激光是光的受激辐射。 激光的特点：单色性好,方 向性好；相干性好；亮度高. 基本沿某一条直线传播,通 常发散角限制在10-6球面度 量级的立体角内.
1
激光
粒子数反转
6
激光技术发展简史之一
1958年Townes和 Schawlow抛弃了尺度必 须和波长可比拟的封闭 式谐振腔的老思路，提 出利用尺度远大于波长 的开放式光谐振腔实现 Laser的新想。
Schawlow
7
激光技术发展简史之一
美国休斯公司实验室一位从事 红宝石荧光研究的年轻人梅曼 在1960.5.16利用红宝石棒首 次观察到激光； 梅曼在7月7日正式演示了世 界第一台红宝石固态激光器； 他在Nature(8月16日)发表了 一个简短的通知。
理论基础： ➢ R.C.Tolman指出：
具有粒子数反转的介 质具有光学增益（产 生激光的基本条件之 一）（1924）。
THale Waihona Puke lman5激光技术发展简史之一
实验基础：
➢ Prokhorov和 H.Townes分别 独立报导了第一 个微波受激辐射 放大器(Maser) （1953）
Townes
Prokhorov
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激光测距与激光雷达
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激光切割
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长度测量
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生物和医学应用
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谢谢观看
Maiman
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激光技术发展简史之一
Maiman的第一台激光器
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中国第一台激光器（1961）
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激光技术发展简史之二
各种激光器的开发: 工作物质：固体，气体，染料，化学，离子，原 子，半导体，X射线 输出功率：大功率，低功率 工作方式：短脉冲，脉冲，超短脉冲，连续 输出稳定性：稳频率，稳功率，稳方向
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我国激光器研究情况
激光器的第一台
研制成功时间 研 制 人
红宝石激光器（我国第一台) 1961年11月
He-Ne激光器
掺钕玻璃激光器 GaAs同质结半导体激光器 CO2分子激光器
1963年7月
1963年6月 1963年12月 1965年9月
邓锡铭、 王之江 邓锡铭等
干福熹 王守武 王润文等
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激光技术发展简史之三
激光应用技术
➢ 信息技术方面的应用：光通讯，光存储，光放大，光计算， 光隔离器
➢ 检测技术方面的应用：测长，测距，测速，测角，测三维 形状
➢ 激光加工：焊接，打孔，切割，热处理，快速成型 ➢ 医学应用：外科手术，激光幅照（皮肤科、妇产科），眼
科手术，激光血照仪，视光学测量 ➢ 科学研究方面的应用：激光核聚变，重力场测量，激光光