《激光的发展史》PPT课件.ppt
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激光器的发展历史及现状ppt课件
①远红外激光器 ②中红外激光器 ③近红外激光器 ④可见激光器 ⑤近紫外激光器 ⑥真空紫外激光器 ⑦X射线激光器,
远红外激光器
X射线激光器
近紫外激光器
4.主要用途
由于激光器具备的种种突出特点，因而被很快运用于工业、农业、精密
测量和探测、通讯与信息处理、医疗、军事等各方面，并在许多领域 引起了革命性的突破。激光在军事上除用于通信、夜视、预警、测距 等方面外，多种激光武器和激光制导武器也已经投入实用。
子，并同时放出巨大辐射能量。由于激光能量可控制，所以该过程称
为受控核聚变。
5.世界激光器市场发展现状
世界激光器市场可划分为三大区域：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；
良好效果。
2、激光测距。激光作为测距光源，由于方向性好、功率大，可
测很远的距离，且精度很高。
பைடு நூலகம்
3、激光通信。在通信领域，一条用激光柱传送信号的光导电缆
，可以携带相当于2万根电话铜线所携带的信息量。
4、受控核聚空中的应用。将激光射到氘与氚混合体中，激光所
带给它们巨大能量，产生高压与高温，促使两种原子核聚合为氦和中
然而上述的微波波谱学理论和实验研究大都属于“纯科学”，对于 激光器到底能否研制成功，在当时还是很渺茫的。
2.3成熟阶段
1954年，美国物理学家汤斯终于制成了第一台氨分子束微波激射器，成 功地开创了利用分子和原子体系作为微波辐射相干放大器的先例,但所 研制的微波激射器只产生了1.25厘米波长的微波，功率很小。
2.激光器的发明
2.1历史由来
激光器的诞生史大致可以分为几 个阶段，其中1916年爱因斯坦 提出的受激辐射概念是其重要 的理论基础。这一理论指出， 处于高能态的物质粒子受到一 个能量等于两个能级之间能量 差的光子的作用，将转变到低 能态，并产生第二个光子，同 第一个光子同时发射出来，这 就是受激辐射。
远红外激光器
X射线激光器
近紫外激光器
4.主要用途
由于激光器具备的种种突出特点，因而被很快运用于工业、农业、精密
测量和探测、通讯与信息处理、医疗、军事等各方面，并在许多领域 引起了革命性的突破。激光在军事上除用于通信、夜视、预警、测距 等方面外，多种激光武器和激光制导武器也已经投入实用。
子，并同时放出巨大辐射能量。由于激光能量可控制，所以该过程称
为受控核聚变。
5.世界激光器市场发展现状
世界激光器市场可划分为三大区域：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；
良好效果。
2、激光测距。激光作为测距光源，由于方向性好、功率大，可
测很远的距离，且精度很高。
பைடு நூலகம்
3、激光通信。在通信领域，一条用激光柱传送信号的光导电缆
，可以携带相当于2万根电话铜线所携带的信息量。
4、受控核聚空中的应用。将激光射到氘与氚混合体中，激光所
带给它们巨大能量，产生高压与高温，促使两种原子核聚合为氦和中
然而上述的微波波谱学理论和实验研究大都属于“纯科学”，对于 激光器到底能否研制成功，在当时还是很渺茫的。
2.3成熟阶段
1954年，美国物理学家汤斯终于制成了第一台氨分子束微波激射器，成 功地开创了利用分子和原子体系作为微波辐射相干放大器的先例,但所 研制的微波激射器只产生了1.25厘米波长的微波，功率很小。
2.激光器的发明
2.1历史由来
激光器的诞生史大致可以分为几 个阶段，其中1916年爱因斯坦 提出的受激辐射概念是其重要 的理论基础。这一理论指出， 处于高能态的物质粒子受到一 个能量等于两个能级之间能量 差的光子的作用，将转变到低 能态，并产生第二个光子，同 第一个光子同时发射出来，这 就是受激辐射。
《激光的基本原理》课件
利用光子学技术，可以实现高灵敏度、高分辨率的医学成 像和诊断。同时，光子学技术还可以用于生物科学研究， 如荧光共振能量转移等技术可以用于研究生物分子间的相 互作用和动力学过程。此外，光子学技术还可以用于光热 治疗、光动力治疗等领域，为癌症治疗等提供新的手段。
THANKS
感谢观看
详细描述
超快激光技术可以用于超快光谱学、 超快成像等领域，为物质科学研究提 供新的工具。同时，超快激光技术还 可以用于微纳加工、光刻等领域，提 高加工精度和效率。
光子晶体激光器的研究与应用
总结词
光子晶体激光器是一种新型的激光器件，具 有高效率、高稳定性等优点，在光通信、光 计算等领域具有广阔的应用前景。
随着技术的进步和应用需求的不断增长，激光技术逐渐拓展 到工业、医疗、通信、军事等领域，成为现代科技的重要组 成部分。
激光的重要性和应用领域
激光具有高亮度、高方向性、高单色 性和高相干性等优点，因此在科学研 究、工业生产、医疗卫生、军事等领 域有广泛的应用。
此外，激光还在通信、测量、军事等 领域中发挥着重要的作用，有力地推 动了科学技术的发展和社会进步。
1960年，美国物理学家梅曼发明了第一台红宝石激光器，标志着激光技 术的诞生。
激光的英文名称是“Laser”，是“Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”的缩写，意为“受激发射光放大”。
激光的发展历程
激光技术经历了从初步实现到逐步成熟的发展过程，各种不 同类型的激光器也不断涌现，如气体激光器、固体激光器、 液体激光器和半导体激光器等。
例如，在工业领域中，激光可以用于 打标、切割、焊接、热处理等；在医 疗领域中，激光可以用于治疗眼科疾 病、皮肤病、口腔疾病等。
激光的基本原理及其特性课件
激光清洗
利用激光的强光束和冲击波去除物体 表面的污垢、油渍等，具有高效、环 保、无损伤等特点。
医疗美容
激光祛斑
利用激光的高能量将皮肤表面的色素 斑点去除，具有祛斑速度快、效果显
著、不留疤痕等特点。
激光脱毛
利用激光的高能量破坏毛囊的生长能 力，从而达到脱毛的效果，具有脱毛 效果好、速度快、安全可靠等特点。
高功率激光在工业、军事、医疗等领域有广泛应 用，如激光切割、激光雷达、激光武器等。
03 技术挑战
高功率激光器的稳定性和可靠性是技术挑战，需 要解决散热、光束质量等问题。
超快激光
01
02
03
超快激光的定义
超快激光是指脉冲宽度小 于某一阈值的激光器，通 常以皮秒或飞秒为单位。
应用领域
超快激光在科学研究ห้องสมุดไป่ตู้工 业制造、医疗等领域有广 泛应用，如光谱分析、微 纳加工、眼科手术等。
单色性好
总结词
激光具有极佳的单色性，其波长范围狭窄，光谱宽度极小。
详细描述
由于激光的频率高度单一，其光谱宽度非常狭窄，这意味着激光的光波波长范围非常稳定。这 种特性使得激光在光谱分析、精密测量等领域具有独特的优势。
亮度高
总结词
激光具有极高的亮度，其能量高度集中，亮度远高于普通光源。
详细描述
激光的亮度取决于其功率和光束面积的比值。由于激光的功率高且光束面积小 ，因此其亮度极高。这种特性使得激光在切割、焊接、打标等领域具有显著的 优势。
技术挑战
超快激光器的稳定性和重 复频率是技术挑战，需要 解决脉冲能量波动、脉冲 时间不稳定等问题。
光子晶体激光器
光子晶体激光器的定义
技术挑战
光子晶体激光器是一种基于光子晶体 原理的激光器，光子晶体是一种具有 周期性折射率变化的介质。
利用激光的强光束和冲击波去除物体 表面的污垢、油渍等，具有高效、环 保、无损伤等特点。
医疗美容
激光祛斑
利用激光的高能量将皮肤表面的色素 斑点去除，具有祛斑速度快、效果显
著、不留疤痕等特点。
激光脱毛
利用激光的高能量破坏毛囊的生长能 力，从而达到脱毛的效果，具有脱毛 效果好、速度快、安全可靠等特点。
高功率激光在工业、军事、医疗等领域有广泛应 用，如激光切割、激光雷达、激光武器等。
03 技术挑战
高功率激光器的稳定性和可靠性是技术挑战，需 要解决散热、光束质量等问题。
超快激光
01
02
03
超快激光的定义
超快激光是指脉冲宽度小 于某一阈值的激光器，通 常以皮秒或飞秒为单位。
应用领域
超快激光在科学研究ห้องสมุดไป่ตู้工 业制造、医疗等领域有广 泛应用，如光谱分析、微 纳加工、眼科手术等。
单色性好
总结词
激光具有极佳的单色性，其波长范围狭窄，光谱宽度极小。
详细描述
由于激光的频率高度单一，其光谱宽度非常狭窄，这意味着激光的光波波长范围非常稳定。这 种特性使得激光在光谱分析、精密测量等领域具有独特的优势。
亮度高
总结词
激光具有极高的亮度，其能量高度集中，亮度远高于普通光源。
详细描述
激光的亮度取决于其功率和光束面积的比值。由于激光的功率高且光束面积小 ，因此其亮度极高。这种特性使得激光在切割、焊接、打标等领域具有显著的 优势。
技术挑战
超快激光器的稳定性和重 复频率是技术挑战，需要 解决脉冲能量波动、脉冲 时间不稳定等问题。
光子晶体激光器
光子晶体激光器的定义
技术挑战
光子晶体激光器是一种基于光子晶体 原理的激光器，光子晶体是一种具有 周期性折射率变化的介质。
激光原理及应用ppt课件
• 声光调Q是一种广泛使用的 Q开关方式，其有重复频率高、性能可靠的优点。
激光调制前
激光调制后
4.机械运动系统
• 基片送入后，高精度伺服电机在微机的控制下转动振镜的角度；
• 激光束通过扫描镜的反射，由f-θ场镜聚焦到基片的边缘位置上；
• 在微机上通过专用的控制软件输入总的清边面积、激光束的行走速度 和需要重复的次数；
E2
E2
E1
E1
自发辐射跃迁
自发辐射光子
c. 受激辐射（激光）: 当频率为=ν（E2-E1）/h的光子入射时，会引发粒子以一定的概率，迅 速地从能级E2跃迁到能级E1，同时辐射一个与外来光子频率、相位、偏振态以及传播方向都 相同的光子。
E2
E2
入射光子
E1
E1
受激辐射光子 入射光子
受激辐射跃迁 3-2 粒子数反转
(Top flat)
高斯
多元高斯
• 减少脉冲时间，高的峰值能量，更多的能量密度
Less pulse time, high peak power more energy density
能量密度=功率/频率/光斑面积
pulse
1.1uW/um=220W/20KHz/900um2
Hz
4.重叠率计算——Overlap
全反光镜
反光镜： （越75%
）
Shutter
激光器外形 接光纤
Q-Switch
晶体腔
功率计
激光器内部分解图（P4）
Q-Switch 半反镜
晶体腔 光纤耦合器
镜头聚焦原理——凸透镜
激光刻划原理——以P1为例
光斑
1.Beam Shaping （激光束形状）
• 一般的激光都为高斯分布的波形，即高斯光束，为实现特殊的制程需求，需要转变 成为扁平式波形的平顶光束，即Top Hat，通过透镜组改变光束质量和形状产生。
激光调制前
激光调制后
4.机械运动系统
• 基片送入后，高精度伺服电机在微机的控制下转动振镜的角度；
• 激光束通过扫描镜的反射，由f-θ场镜聚焦到基片的边缘位置上；
• 在微机上通过专用的控制软件输入总的清边面积、激光束的行走速度 和需要重复的次数；
E2
E2
E1
E1
自发辐射跃迁
自发辐射光子
c. 受激辐射（激光）: 当频率为=ν（E2-E1）/h的光子入射时，会引发粒子以一定的概率，迅 速地从能级E2跃迁到能级E1，同时辐射一个与外来光子频率、相位、偏振态以及传播方向都 相同的光子。
E2
E2
入射光子
E1
E1
受激辐射光子 入射光子
受激辐射跃迁 3-2 粒子数反转
(Top flat)
高斯
多元高斯
• 减少脉冲时间，高的峰值能量，更多的能量密度
Less pulse time, high peak power more energy density
能量密度=功率/频率/光斑面积
pulse
1.1uW/um=220W/20KHz/900um2
Hz
4.重叠率计算——Overlap
全反光镜
反光镜： （越75%
）
Shutter
激光器外形 接光纤
Q-Switch
晶体腔
功率计
激光器内部分解图（P4）
Q-Switch 半反镜
晶体腔 光纤耦合器
镜头聚焦原理——凸透镜
激光刻划原理——以P1为例
光斑
1.Beam Shaping （激光束形状）
• 一般的激光都为高斯分布的波形，即高斯光束，为实现特殊的制程需求，需要转变 成为扁平式波形的平顶光束，即Top Hat，通过透镜组改变光束质量和形状产生。
《激光发展史》课件
《激光发展史》PPT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 PPT课件
相格：同一光子态的光子所占的相空间体积元。
结论1：同一相格中的光子运动状态无法区分， 它们属于同一光子态。
xyzpxpypz h3 P h k
2
3
3
kxkykz xyz V
结论2：一个光波模式 一个光子态。
二、光子的相干性
相干光波：频率相同、振动方向一致、位相差恒定的两束光波。
1 4 k 2dk 1 k 2dk
8
2
kz k ky
第一象限中k k dk区间体积内光波模式数：
2
1 2
k
2dk
3
V
k 2dk
2 2
V
光波（光子）具有两种独立的偏振状态
k 2 2 c
dk 2 d
c
V体积空腔内，频率 d
内光波模式数：
激光原理
Laser
Light Amplification of Stimulated Emission of Radiation
通过受激辐射实现光放大
一、激光技术的发展
• 1917年，爱因斯坦在《关于辐射的量子力学》 一文预言了原子受激辐射发光的可能性，即存在激光 的可能性；
• 20世纪50年代，C.H.汤斯和A.M.肖洛的光激射器理论； 激光器方案的提出；
相干长度：沿传播方向的相干长度。 空间相干性 相干面积：垂直于光传播方向截面上的相干面积。
相干体积：空间体积 Vc内各点的光波场都具有明显 的相干性，则Vc 为相干体积。
Vc Ac Lc
相干时间：光沿传播方向通过相干长度 Lc 所需的时间。
c Lc c
I( )
I
I
2
0
结论1：同一相格中的光子运动状态无法区分， 它们属于同一光子态。
xyzpxpypz h3 P h k
2
3
3
kxkykz xyz V
结论2：一个光波模式 一个光子态。
二、光子的相干性
相干光波：频率相同、振动方向一致、位相差恒定的两束光波。
1 4 k 2dk 1 k 2dk
8
2
kz k ky
第一象限中k k dk区间体积内光波模式数：
2
1 2
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3
V
k 2dk
2 2
V
光波（光子）具有两种独立的偏振状态
k 2 2 c
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c
V体积空腔内，频率 d
内光波模式数：
激光原理
Laser
Light Amplification of Stimulated Emission of Radiation
通过受激辐射实现光放大
一、激光技术的发展
• 1917年，爱因斯坦在《关于辐射的量子力学》 一文预言了原子受激辐射发光的可能性，即存在激光 的可能性；
• 20世纪50年代，C.H.汤斯和A.M.肖洛的光激射器理论； 激光器方案的提出；
相干长度：沿传播方向的相干长度。 空间相干性 相干面积：垂直于光传播方向截面上的相干面积。
相干体积：空间体积 Vc内各点的光波场都具有明显 的相干性，则Vc 为相干体积。
Vc Ac Lc
相干时间：光沿传播方向通过相干长度 Lc 所需的时间。
c Lc c
I( )
I
I
2
0
激光简介PPT课件
激光的颜色非常单纯，而且只向着一个方向发光，亮度极高
激光在屏上形成的小光斑，有极大的照度 太阳表面的亮度比白炽灯大几百
倍。普通的激光器的输出亮度，比太阳 表面的亮度大10亿倍。激光是当今世界 上高亮度的光源。
激光打孔、切割、焊接和激光外科手术
第17页/共50页
激光的能量在空间上、在时间上高度集中
光能量不仅在空间上高度 集中，同时在时间上也可 高度集中，因而可以在一 瞬间产生出巨大的光热。
激光化学：传统的化学过程，一般是把反应物混合在一起，
然后往往需要加热 (或者还要加压)。加热的缺点，在于分子 因增加能量而产生不规则运动，这种运动破坏原有的化学键， 结合成新的键，而这些不规则运动破坏或产生的键，有时会 阻碍预期的化学反应的进行。
但是如果用激光来指挥化学反应，不仅能克服上述不规 则运动，而且还能获得更大的好处。这是因为激光携带着高 度集中而均匀的能量，可精确地打在分子的键上，比如利用 不同波长的紫外激光，打在硫化氢等分子上，改变两激光束 的相位差，则控制了该分子的断裂过程。也可利用改变激光 脉冲波形的方法，十分精确和有效地把能量打在分子身上， 触发某种预期的反应。
全息照相
信息技术
第19页/共50页
激光的基本原理
一．粒子的能级与辐射跃迁
1．粒子的能级 组成物质的原子、分子等粒子总是处于一定的能 态或能级，能量最低的能态称为基态，其它能量较 高的状态称为激发态。基态是最稳定的状态，通常 多数粒子处在基态上，当一粒子获得一定的能量跃 迁到某一激发态时，它在激发态上停留的时间一般 很短，其平均寿命大约在10-9~10-7秒。有些粒子的 某些激发态寿命较长，平均寿命大约可达10-3~10-2 秒，这样的激发态称为亚稳态。
激光已经成为信息时代的心脏！ 激光已经成为社会进步的推动力！ 激光已经成为人类现代生活的重要组成部分！
激光在屏上形成的小光斑，有极大的照度 太阳表面的亮度比白炽灯大几百
倍。普通的激光器的输出亮度，比太阳 表面的亮度大10亿倍。激光是当今世界 上高亮度的光源。
激光打孔、切割、焊接和激光外科手术
第17页/共50页
激光的能量在空间上、在时间上高度集中
光能量不仅在空间上高度 集中，同时在时间上也可 高度集中，因而可以在一 瞬间产生出巨大的光热。
激光化学：传统的化学过程，一般是把反应物混合在一起，
然后往往需要加热 (或者还要加压)。加热的缺点，在于分子 因增加能量而产生不规则运动，这种运动破坏原有的化学键， 结合成新的键，而这些不规则运动破坏或产生的键，有时会 阻碍预期的化学反应的进行。
但是如果用激光来指挥化学反应，不仅能克服上述不规 则运动，而且还能获得更大的好处。这是因为激光携带着高 度集中而均匀的能量，可精确地打在分子的键上，比如利用 不同波长的紫外激光，打在硫化氢等分子上，改变两激光束 的相位差，则控制了该分子的断裂过程。也可利用改变激光 脉冲波形的方法，十分精确和有效地把能量打在分子身上， 触发某种预期的反应。
全息照相
信息技术
第19页/共50页
激光的基本原理
一．粒子的能级与辐射跃迁
1．粒子的能级 组成物质的原子、分子等粒子总是处于一定的能 态或能级，能量最低的能态称为基态，其它能量较 高的状态称为激发态。基态是最稳定的状态，通常 多数粒子处在基态上，当一粒子获得一定的能量跃 迁到某一激发态时，它在激发态上停留的时间一般 很短，其平均寿命大约在10-9~10-7秒。有些粒子的 某些激发态寿命较长，平均寿命大约可达10-3~10-2 秒，这样的激发态称为亚稳态。
激光已经成为信息时代的心脏！ 激光已经成为社会进步的推动力！ 激光已经成为人类现代生活的重要组成部分！
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。
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4/21/2019
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在1959年9月召开的第一次国际量子电子 会议上，肖洛提出了用红宝石作为激光的工 作物质。不久，肖洛又具体地描述了激光器 的结构：“固体微波激射器的结构较为简单， 实质上，它有一棒（红宝石），它的一端可 作全反射，另一端几乎全反射，侧面作光抽 运。”遗撼的是，肖洛没有得到足够的光能 量使粒子数反转，因而没获成功 科学家迈曼（T.H.Maiman）巧妙地利用氙 灯作光抽运，从而获得粒子数反转。于是， 1960年6月，在Rochester大学，召开了一个 有关光的相干性的会议，会议上，迈曼成功 地操作了一台激光器。7月份，迈曼用红宝 石制成的激光器被公布于众。至此，世界上 第一台激光器宣告诞生 我国于1961年研制出第一台激光器
激光的发展史
方昶
4/21/2019
激光产生过程
• • • 1、介质分子在外来能量的激发下跃迁到可以产生受激辐射的能级。 2、一些在高能级的介质分子随机跃迁到低能级，并发射出一个光子。 3、由于该能级可以产生受激辐射，所以在该光子击中另一个处于该能级的介质分子 时，该介质分子产生受激辐射现象。即受入射光子的激发而从该能级跃迁至低能级， 同时发射出一个和入射光子一模一样的光子。 4、以上过程在谐振腔内进行，谐振腔两端是两块平行放置的反射镜，反射镜间距是 受激辐射波长的整数倍。以使得只有完全垂直于两块反射镜的辐射被选择留下。 5、被选择方向上的辐射不断增殖形成相干性非常好的激光光束。跃迁到低能级的介 质分子在外来能量的激发下重新回到高能级，保证持续提供可激发的介质分子。 6、谐振腔的一端放置的反射镜有一定的透射率，通过此端反射镜透射出来的光束就 是我们可以使用的激光束。
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当时，哥仑比亚大学有一个由汤 斯（C.H.Townes）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（Maser全称 Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation） 的概念。经过几年的努力，1954年 汤斯和他的助手高顿（J. Cordon）、 蔡格(H. Zeiger)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。
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50多年来，激光技术与应用发展迅猛， 已与多个学科相结合形成多个应用技 术领域，比如光电技术，激光医疗与 光子生物学，激光加工技术，激光检 测与计量技术，激光全息技术，激光 光谱分析技术，非线性光学，超快激 光学，激光化学，量子光学，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。这些 交叉技术与新的学科的出现，大大地 推动了传统产业和新兴产业的发展
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20世纪30年代，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，使得 世界性的通讯成为可 能。
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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。
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Байду номын сангаас
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肖洛长期从事光谱学研究。谐振腔的 结构，就是从法——珀干涉仪那里得到 启示的。正如肖洛自己所说：“我开 始考虑光谐振器时，从两面彼此相向 镜面的法——珀干涉仪结构着手研究， 是很自然的。”实际上，干涉仪就是 一种谐振器。肖洛在贝尔电话实验室 的七年中，积累了大量数据，于1958 年提出了有关激光的设想。 同年，许多实验室开始研究激光器的 可能材料和方法，用固体作为工作物 质的激光器的研究工作开始。
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1958年，肖洛 （A.L.Schawlow）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。
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1916年爱因斯坦提出受激辐射 的概念 • 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，但没有人把受激辐射，粒 子数反转，谐振腔联系在一起 加以考虑。直到肖络开始研究 激光器。 •