陈林的光学论文
【论文】望远镜系统的光学设计

摘要早在 18世纪的时候,人们出于对自然界的好奇无意间发明了结构非常简单的望远镜。
而科技飞速发展的今天,望远镜的创新也是层出不穷,并且望远镜也被应用到各个领域。
本论文设计了一个军用望远镜,其可以观测到一定范围内的物体,适用五百米内的军用装备细节观察,一千米内的战地地形观察。
首先介绍了像差理论和光学自动设计原理,确定并给出了望远镜的总体设计方案。
然后就望远镜目镜的光学性能选择了对称型目镜。
在确定目镜类型的基础上,运用初级像差理论进行了军用望远镜目镜的初始光学结构设计,并给出了对称型目镜的有关结构参数。
昀后,在ZEMAX环境下进行了初始结构的像质评价,并运用ZEMAX软件提供的优化功能对整个望远镜目镜的初始光学结构进行了优化,经过反复的调试和修改,得到的优化结果明显优于初始结构。
为了评价本设计的军用望远镜目镜的成像质量,在优化之后还依据设计提出的技术要求进行了像差、公差的分析。
关键词:军用望远镜目镜,光学设计,像质评价,像质分析,ZEMAX软件AbstractIn the 18th century, people invented accidentally the telescope with very simple structure when the y were out of the nature of the curious. Today, there are various kinds of telescopes with new technologies and are used in wide fields.In this paper, a military telescope is designed, which can be used to observe objects in a certain range. It will be applied to a military equipment to observe the details within a half of kilometer and the battlefield terrain within one kilometer. First, image quality theory and optical automatic design theory are introduced in deteil. Using the theories,the telescope of design program is advanced. Then by the optical properties of the telescope eyepiece,symmetrical eyepiece is selected. Based on the primary aberration theory, the initial optical structure design of a military telescope eyepiece is expressed, and the structural parameters of the symmetrical eyepiece are displayed in a table i n order to determine the type of the eyepiece. Finally, the eyepiece is evaluated with ZEMAX software by image quality theorems. Using the optimization function in ZEMAX software environment, the initial optical structure of telescope eyepiece is optimized. The debugging is repeated after modification. The obtained optimal results are better than the initial structure. In order to evaluate the image quality of military telescope eyepiece, the aberration tolerance analysis is carried based on the technical requirements for the optimization of the design.Keywords:Military telescope eyepiece, optical design, image quality evaluation, the image analysis, ZEMAX software目录第一章绪论 (1)1.1望远镜的分类及演变 (1)1.1.1 折射式望远镜 (1)1.1.2 反射式望远镜 (2)1.2望远镜的光学特性 (4)1.2.1 望远镜的原理 (5)1.2.2 望远镜的目镜 (6)1.2.3正像望远镜中的转像系统和场镜 (8)1.3本论文的主要内容......................................................................................... 8第二章光学设计理论和像差理论 (9)2.1光学设计的概念 (9)2.1.1 光学设计方法 (10)2.1.2 光学系统总体设计和布局 (10)2.1.3 光组设计 (11)2.2像质评价和像差理论 (13)2.2.1 像质评价 (13)2.2.1 像差概念和理论 (14)2.3望远镜设计的总体方案 (17)2.3.1 设计方案介绍 (18)2.3.2 初始光学结构设计............................................................................................. 18 第三章望远镜的光学结构设计. (20)3.1望远镜光学性能的确定 (20)3.1.1 望远镜对光学性能的要求 (20)3.2望远镜光组的设计 (21)3.2.1 目镜的选型 (21)3.2.2 物镜的选型 (26)3.2.3 分划板的计算 (26)3.2.4 转像系统的选择 (26)3.3望远镜设计总结............................................................................................ 27第四章望远镜目镜的光学结构优化 (29)4.1在ZEMAX环境下建立镜头文件 (29)4.1.1 属性输入 (29)4.1.2 对称目镜面参数的输入 (30)4.2初始结构的像质评价 (31)4.2.1 球差曲线 (32)4.2.2轴外细长光线像差性曲线 (33)4.2.3 像差特性曲线 (35)4.2.4 点列图(Spot Diagram) (37)4.3望远镜目镜的优化 (37)4.3.1 确定优化变量 (38)4.3.2 设定评价函数 (38)4.3.3 优化 (38)4.3.4 优化结果 (39)4.4望远镜目镜像差的公差分析...................................................................... 43第五章总结......................................................................................................... 45参考文献............................................................................................................... 46致谢..................................................................................................................... 48声明 (49)第一章绪论望远镜是众多光学仪器中发展昀为久远的,本章就望远镜结构分类,简要的原理,发展历史进行一些系统介绍。
光脉动谱法测量颗粒的粒径浓度

光脉动谱法测量颗粒的粒径与浓度摘要近年来,在线测量颗粒的粒径和浓度的研究,在国内外一直很火热,而且这些研究具有很强的现实意义。
通过在线测量,就可以对直吹式制粉系统中的煤粉运行状况进行检测,其次,液体物化在工业生产过程中十分的普遍,研究两相流中的颗粒粒径与浓度的分布,对工业生产流程十分的重要。
在该文中简要介绍光脉动谱法的研究背景、国内外发展现状、以及在论述光脉动谱法中涉及到的一些基本的知识。
例如,光散射的几个基本概念,Mie理论等。
其次,论述了一种精确的测量消光系数的方法-利用消光曲线的拟合。
最后对光脉动谱法的基本原理、应用条件、以及与传统测量颗粒粒径与浓度的方法进行比较,突出显示了光脉动谱法测量范围广、简单、可靠的优势。
关键词:曲线拟合,消光法,光脉动法,光脉动谱法The light pulse spectrum method for measuring the size andconcentration of the particlessummaryIn recent years, the online measurement particles size and concentration of the stu dy, in the domestic and international has been very hot.And these research is very si gnificant.Through the online measurement, we can to direct blowing pulverizing syste m of pulverized coal operational status detection, Second, chemical liquid in industrial production process is very popular. Study of the two phase flow particle size and co ncentration distribution, On industrial production process is very important.In the essay briefly introduced the light pulse spectrum method research backgrou nd, the domestic and foreign development present situation, and discussed in the light pulse spectrum method involved with some basic knowledge. For example, light scatte ring, several basic concept, Mie theory. Second, discusses an accurate measurement of extinction coefficient method, using the extinction of curve fitting. The last of the lig ht pulse spectrum method basic principle, application conditions, and the traditional me asuring method of particle size and concentration, compared to highlight the light puls e spectrum method for measuring range, simple and reliable advantage.Key words:the curve fitting,extinction method of light,pulse light,pulse spectrum method目录1.绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2国内外的发展现状 (2)1.3传统测量颗粒粒径与浓度的方法、特点 (3)1.3.1筛分法 (3)1.3.2显微镜方法 (3)1.3.3沉降法 (3)1.3.4库尔特法 (4)1.3.5光学测量方法 (5)1.4本课题研究的目的与意义 (6)1.5论文的主要内容及工作 (7)2光脉动谱法测量中运用的一些基本概念 (8)2.1颗粒粒径的当量表示 (8)2.1.1颗粒群的粒度分布 (10)2.2光散射的几个基本概念 (10)2.3 Mie理论简介 (12)2.4消光系数曲线 (13)2.4.1消光系数曲线的特点及目前算法的不足 (14)2.4.2拟合消光系数曲线 (15)2.5透射光信号与颗粒数之间的关系 (17)2.6 小结 (18)3测量颗粒粒径与尺寸的基本原理及比较 (19)3.1消光法原理 (19)3.2 光脉动法理论 (21)3.3 光脉动谱法原理 (24)3.4 三种测量方法的比较 (27)3.5小结 (27)4 光脉动谱法若干问题的讨论 (28)4.1 限制粒径和浓度量程的因素 (28)4.1.1影响粒径测量上限的因素 (28)4.1.2影响粒径测量下限的因素 (28)4.1.3决定浓度测量下限的因素 (28)4.1.4决定浓度测量上限的因素 (29)4.2消光系数对测量误差的影响 (29)4.3光脉动谱法的测量装置 (29)5结论 (33)参考文献 (34)致谢 (33)1 绪论近年来,在线测量颗粒的粒径和浓度的研究,在国内外一直很火热,而且这些研究具有很强的现实意义。
薄膜铌酸锂集成非线性光学:走向全光信息时代的新路径

薄膜铌酸锂集成非线性光学:走向全光信息时代的新路径郑远林;陈险峰
【期刊名称】《物理》
【年(卷),期】2024(53)1
【摘要】光芯片的强大信息处理能力令人期待,而集成光子学是光芯片的基础。
铌酸锂号称“光学硅”,是一种综合性能优异的多功能晶体材料。
新兴的薄膜铌酸锂解决了传统铌酸锂基光学集成的重大难题,为现有集成光子学器件发展提供了新的爆发点,也为非线性光学的研究和应用提供了良好的平台,有望实现高效的片上全光信息处理。
文章将介绍薄膜铌酸锂平台上非线性光学相关的最新重要突破和进展,并简述集成非线性光学如何助推未来光子学革命。
【总页数】11页(P22-32)
【作者】郑远林;陈险峰
【作者单位】上海交通大学物理与天文学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.高掺镁富锂铌酸锂铌酸锂晶体的倍频及抗光折变性能
2.铌酸钾锂铁电薄膜的脉冲激光沉积与光学性能
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4.铌酸锂微纳波导中的二阶非线性光学效应研究进展
5.铌酸锂变换光学波导中彩虹捕获与宽带非线性
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大学物理 光学综述论文

从学科层面审视光学概貌——我对光学的思考李明†(**大学*学院*系*班 ***学号*** 西安710049)中文摘要本文将对光学进行学科层面上的讨论和思考:首先我将简要回顾光学的发展历史,然后简要介绍近现代的光学分支和激光的重要作用。
最后以理论应用结合的角度来对光学的发展历史提出个人的一些想法:诸如解决科学争论的折中办法;如何把握专攻与通识的关系;科学研究要重视学科交叉和有用工具和材料的研究和运用;科学是为社会服务的而不单单是满足科学家的工具。
关键字光学发展史,激光,光学分支,交叉学科PACC:0165 4290正文光学发展史*人类对光学最初的研究,主要是试图回答“人怎么能看见周围的物体?”之类问题。
约在公元前400多年,中国的《墨经》中记录了世界上最早的光学知识。
公元1590年到17世纪初,詹森和李普希同时独立地发明显微镜;一直到17世纪上半叶,才由斯涅耳和笛卡儿将一些观察结果,归结为今天大家所惯用的反射定律和折射定律。
由此便发展起了应用性很强的几何光学。
1665年,牛顿进行了太阳光的分光实验并发现了牛顿环,同时,他根据光的直线传播性,认为光是一种微粒流,并在均匀媒质内遵从力学定律作等速直线运动,从而对折射和反射现象作了解释。
惠更斯是光的微粒说的反对者,认为光像声一样以球面波的形式传播。
但两种理论都被粗略地提了出来,因而当初两种学说在第一次交锋中谁也没有完全胜利。
但在19世纪初,“薄膜颜色”和双狭缝干涉现象的发现并被波动说完美解释后,菲涅耳和托马斯杨初步建立了波动光学;在进一步的研究中,观察到了光的偏振和旋光现象。
为了解释这些现象,不得不承认光是纵波。
1856年,韦伯发现光在真空中的速度等于电流强度的电磁单位与静电单位的比值。
从而启示了一个伟大的论断:光是一种电磁波。
这个结论在1888年为赫兹的实验证实,到此波动论才告以结束。
然而,这样的理论还不能解释光的色散现象。
到†联系人地址:******@*****.****参考了/view/47271.htm并根据本文论题做了取舍了1896年洛伦兹创立电子论,才解释了发光和物质吸收光的现象,也解释了光在物质中传播的各种特点,包括对色散现象的解释。
《2024年非对称异质结构中光学声子的三元混晶效应及对电子迁移率的影响》范文

《非对称异质结构中光学声子的三元混晶效应及对电子迁移率的影响》篇一一、引言随着纳米科技的快速发展,非对称异质结构材料因其独特的物理和化学性质受到了广泛关注。
其中,光学声子在非对称异质结构中的行为及其与电子的相互作用成为研究的热点。
特别是在三元混晶体系中,光学声子与电子的相互作用机制及对电子迁移率的影响,对于理解材料性能和优化器件设计具有重要意义。
本文将探讨非对称异质结构中光学声子的三元混晶效应及其对电子迁移率的影响。
二、非对称异质结构概述非对称异质结构是指由两种或多种不同材料组成的结构,其界面处存在明显的晶格常数、电子能带结构等差异。
这种结构具有独特的电子、光学和热学性质,在光电器件、传感器等领域具有广泛应用。
三、三元混晶体系中的光学声子在三元混晶体系中,不同材料之间的晶格振动模式相互耦合,形成复杂的光学声子模式。
这些光学声子在非对称异质结构中扮演着重要角色,它们与电子的相互作用影响着材料的电子输运性质。
四、光学声子的三元混晶效应在三元混晶体系中,光学声子的混晶效应主要表现为声子模式的杂化与耦合。
由于不同材料间的晶格振动模式存在差异,它们在界面处发生相互作用,形成新的声子模式。
这些新的声子模式具有独特的能量和动量,影响着电子的散射和输运。
此外,光学声子的混晶效应还会导致材料的光学性质发生变化,如吸收、发射等。
五、光学声子对电子迁移率的影响电子迁移率是衡量材料导电性能的重要参数。
在非对称异质结构中,光学声子与电子的相互作用对电子迁移率产生重要影响。
一方面,光学声子通过散射机制影响电子的动量,从而改变电子的迁移方向和速度;另一方面,光学声子还会影响电子的散射过程,降低电子的寿命。
这些效应共同导致电子迁移率的降低或提高,取决于材料的具体性质和外界条件。
六、实验与模拟研究为了深入研究非对称异质结构中光学声子的三元混晶效应及对电子迁移率的影响,许多实验和模拟研究已被开展。
实验方法包括制备不同组成的三元混晶样品、测量其电学和光学性质等。
基于光学相控阵器研究中的特性与实现

波长控制光学相控阵的原 理
相控阵的核心部分在于如何调节各支路 的相位, 而波长控制的光学相控阵中, 整个光传输通路 的物理 长度保持不变, 亦即光通过各支路 的光程不变 , 通过输入光波长的变化 , 改变光通过各支路的相位变化 , 从 而改变出射阵列上的相位分布 , 出射光干涉相长的方向发生变化 , 使 达到扫描的 目的。图 1 所示即是一个
・ 2・ 2
图 1 波 长 控 制 光 学 相 控 阵 系 统 图
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回修 日期 :0 20 -9 2 1-70
作 者简介 : 蒋宏彬 (9 6 ) 男 , 实验师 , 16 一 , 高级 主要研究方 向: 光电子枝术应 用。
第 3 卷 1
绵 阳师 范 学 院学报 ( 自然科 学版 )
(. 1 四川绵 阳师范师范学院物理与电子工程学 院, 四川绵阳 6 1 02 区域光通信网与新型光电子系统 20 ;. 0 国家重点验室 , 京 10 7 ;. 北 0 8 13 北京大学信息科学枝术学 院,北京 10 7 ) 08 1
摘 要 :介绍 了光学相控 阵技术的发展 背景和工作原理 , 探讨 了光束扫描 ( 指向) 控制存在的扫描 机械 问题及
2 1 8月 02年
3 l卷 第 8
绵 阳师范学院学报
Ju lo a vn o ma fMin a  ̄Noma nv ri r lU ies
《非对称异质结构中光学声子的三元混晶效应及对电子迁移率的影响》范文
《非对称异质结构中光学声子的三元混晶效应及对电子迁移率的影响》篇一一、引言在半导体物理和材料科学中,异质结构与非对称结构作为特殊的晶体构造,展现出了许多新奇而独特的物理现象。
尤其在近年来,对光学声子、混晶效应及其对电子迁移率的影响研究,成为了半导体材料研究的重要课题。
本文将重点探讨非对称异质结构中光学声子的三元混晶效应及其对电子迁移率的影响。
二、非对称异质结构的基本概念非对称异质结构是一种晶体构造方式,指的是不同成分、不同结构或者不同类型的半导体材料间相互交替组成的新型晶体结构。
其中,“非对称”表现在晶格结构的不对称性以及组成材料之间性能的差异性。
在光电器件领域,非对称异质结构因其独特的能带结构和电子能级分布,具有显著的光电性能和光电子效应。
三、光学声子的三元混晶效应在非对称异质结构中,光学声子扮演着重要的角色。
光学声子指的是晶体内通过光学波动的振动能量模式,它与材料中的电子之间存在着相互作用。
在三元混晶中,即三种不同类型或不同成分的半导体材料组成的混晶结构中,光学声子的特性将会发生变化,这种变化就是三元混晶效应。
这种效应会显著影响电子的输运过程。
当电子在混晶中运动时,会与光学声子相互作用,发生散射、散逸等现象,影响电子的传输效率和速度。
此外,光学声子的相互作用也会引起材料能带结构的改变,从而影响材料的整体光电性能。
四、三元混晶效应对电子迁移率的影响电子迁移率是衡量半导体材料导电性能的重要参数,反映了电子在材料中的传输速度和效率。
在非对称异质结构中,由于三元混晶效应的存在,电子的迁移率会受到显著影响。
首先,由于光学声子的相互作用,电子在传输过程中会受到散射作用的影响,这会导致电子迁移率的降低。
特别是当材料中的三种组分性质差异较大时,散射效应更加明显。
其次,三元混晶效应也会引起材料能带结构的改变,使得材料的导电性受到影响。
在特定的条件下,能带结构的改变可能导致新的电子态的形成或消失,进一步影响电子的传输效率和迁移率。
《非对称异质结构中光学声子的三元混晶效应及对电子迁移率的影响》范文
《非对称异质结构中光学声子的三元混晶效应及对电子迁移率的影响》篇一一、引言随着纳米材料科学和半导体技术的快速发展,非对称异质结构在光学和电子领域展现出独特的应用价值。
特别是在光学声子与三元混晶效应的相互作用下,其对于电子迁移率的影响尤为引人关注。
本文将重点探讨非对称异质结构中光学声子的三元混晶效应及其对电子迁移率的影响机制,旨在为相关研究提供理论基础和实践指导。
二、非对称异质结构与光学声子非对称异质结构由两种或多种不同性质的材料组成,其界面处存在显著的能级差异和电子态密度差异。
在这种结构中,光学声子起着至关重要的作用。
光学声子是指固体中由光子激发产生的声子,其能量与光子相近,可在材料中传播并影响电子的动量与能量。
三、三元混晶效应三元混晶效应是指三种不同材料在非对称异质结构中形成的混合晶体所产生的特殊效应。
这种效应可增强光学声子与电子的相互作用,进一步影响电子的迁移率。
三元混晶的独特之处在于其成分和比例的可调性,这使得我们可以根据需求调整电子的迁移率。
四、光学声子的三元混晶效应对电子迁移率的影响(一)影响机制在非对称异质结构中,光学声子的三元混晶效应通过改变电子的散射机制和能级分布来影响电子迁移率。
具体而言,光学声子的传播可引起电子的散射,使电子在运动过程中发生能量和动量的转移。
此外,三元混晶效应还可改变能级分布,使得电子在能级间的跃迁变得更加复杂,从而影响电子的迁移率。
(二)影响因素光学声子的三元混晶效应对电子迁移率的影响受多种因素影响。
首先,材料的类型和比例决定了三元混晶的结构和性质,从而影响光学声子的传播和电子的散射机制。
其次,温度也是影响电子迁移率的重要因素。
随着温度的升高,声子的活跃度增加,对电子的散射作用增强,导致电子迁移率降低。
此外,电场强度、杂质浓度等因素也会对电子迁移率产生影响。
五、实验研究与结果分析通过实验研究,我们可以观察到非对称异质结构中光学声子的三元混晶效应对电子迁移率的影响。
绝热频率转化和光学超晶格的结构设计
绝热级联非线性频率转化和光学超晶格的结构设计摘要现代光学技术的发展,对激光提出了更新更高的要求。
拓宽激光输出波长范围,最常用、最有效的方法之一是利用非线性晶体的频率变换技术制作出光学超晶格,光学超晶格在军事对抗、大气环境检测、医学以及光谱学等领域都有十分重要的应用价值。
本文主要采用理论分析的方法设计验证绝热超晶格的结构。
首先对光学晶格场分布的数值模拟方法进行了介绍;后面对于高效差频波长转化介绍了差频工程中的波动方程以及绝热频率的变换;在最后又对光学超晶格的结构又进行了详细的分析介绍,主要介绍准周期、非周期以及无周期的光学晶格。
文章主要采用理论分析、验证为主的功能结构设计的方法。
关键词:光学超晶格,模拟,周期ABSTRACTIn this paper, using the theoretical analysis of the design method is verified for adiabatic superlattice structure. First of optical lattice field distribution numerical simulation methods are introduced; behind, difference frequency generation wavelength conversion for the difference frequency wave equation and adiabatic frequency transformation; in finally the optical super lattice structure and detailed analysis is introduced, mainly introduces the quasi periodic, non periodic and non periodic optical lattice. This article mainly adopts theoretical analysis and verification based functional structure design method.Key words: Optical Superlattice; Simulation; Cycle目录摘要............................................................ - 1 -1.绪论.......................................................... - 4 -2.光学超晶格场分布的数值模拟方法................................ - 5 -2.1光学超晶格的理论模拟方法................................. - 5 -2.2.1 中心差分的数学模型................................. - 6 -2.2.2 数值差分方法的基本理论............................. - 7 -2.3 几种超晶格的倍频场分布的数值模拟........................ - 8 -2.3.1 一维周期结构....................................... - 8 -2.3.2 二维超晶体结构..................................... - 9 -2.4 差分方法与FDTD的对比.................................. - 10 -3.1 级联过程耦合波方程..................................... - 12 -3.2反直观耦合次序与直观耦合次序............................ - 13 -3.3光学受激拉曼绝热快速通道技术............................ - 15 -4.光学超晶格结构设计........................................... - 16 -4.1 多重准位相匹配技术..................................... - 16 -4.1.1准周期结构光学超晶格.............................. - 16 -4.1.2 非周期结构光学超晶格.............................. - 17 -4.1.3 无周期结构的光学超晶格............................ - 18 -4.2 无周期光学超晶格实现光学STIRAP......................... - 19 -5.结论.................................................. - 21 - 参考文献....................................................... - 22 -1.绪论人类对光的猜想与探索是相当久远的,从激光器诞生至今我们对于其的探索更近一步。
一种易于制造、较大视场离轴三反光学系统设计
中图分类号 :H 4 0 3 . T 7 ;452
An Ea i a rc td o c r d Thr e m ir r sl F b ia e Un bsu e y e- ro Re e tv y tm t r eFOV l f cie S se wih La g
Ya a g Hu n n F n ig oG n a g Yig u Da yn  ̄
( Bin stt o SaeM cai & EetcyB in 006 C ia 1 eig ntu f pc ehnc j I ie s l ri ,ei 107 ,h ) ci t jg n ( ogag ogStleC . t.,Bin 09 ,hn) 2D nFnH n a lt o Ld e i e i 1 04 C i jg 0 a
a v na e fe se a rc t n, ain n n e t d a tg so a irfb ai i o l g me ta d ts .
Ke r s Relcie o tc Un b c rd tr emirrr f cie s se y wo d f t p is e v o s u e h e — ro e e t y tm I g u lt Opia e i S a e l v ma eq ai y tc ld sg n p c
的光 学 系统 。结果表 明 , 光 学 系统在 空间频 率 7 该 1线对/ m 处 , 制 传递 函数 均 大于 0 4 且 三镜 为球 面 , m 调 ., 具有 易于制造 装调等优 点 。
关键 词
反 射 式光 学 系统 离轴三反 像 质 光 学设 计 空间遥 感
文献标 识码 : A 文章编 号 :0 9—8 1 (00 0 一O4 10 5 8 2 1 )5 O4—0 5
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激光的应用
2008级物理一班姓名:陈林学号:1224408003 指导教师:李金环从1960年第一台半导体激光器在美国诞生至今,激光已经广泛地应用在社会和经济生活中的各个领域,千千万万个普通人直接经历着激光技术的应用:激光通讯业,医院的激光治疗,家庭的VCD和CD播放机,办公室的激光打印机,和机械工业的激光切割技术。
但是,今天这些广泛的应用,在激光发明之初,绝大部分是很难想到的。
一、激光通讯
需求是发展激光通讯的最大动力。
随着电话使用的高涨、电视转播信号容量的增加、新的空间通讯的需要,电信工业、军方和NASA都感到需要有更大的电子通讯能力。
由于激光光波的波长短,在理想的条件下携带的信息远远多于无限电波和微波。
激光还可以用相对低的能量传输到很远的地方,并有利于秘密通讯,而且由于光线的窄带,可以阻挡其他非相干光源(如太阳)的干扰。
随后制造出每公里传输只损失20分贝的光纤和在室温状态下连续运行的半导体激光器是激光的广泛应用的成功打下坚实基础。
光纤不受电磁波干扰,防热防电,且带宽(频率范围)仍可以极大地扩展。
新半导体激光器的波长和体积可以很好地和光纤的性质协合。
这两项技术突破出乎意料地结合,改变了世界范围的通讯系统,包括数字传输、图像传输和传统的电话传输。
例如1966年最好的连接欧美的大西洋电缆同时只能传输138个对话,而到了1988年首次安装的光缆,就同时能传输40000次对话。
二、医学激光治疗
激光的光、电、磁、热、机械压强和生物刺激等多种效应,使得许多疾病的繁难治疗过程变得简单而疗效显著,为疾病的诊断和治疗开创了一个全新的领域。
随着激光器制作工艺的不断改进,非凡是激光的传导输出方式和它有效的输出功率,使医生的梦想变为现实。
低功率激光治疗不再局限于体表的照射,光针穴位照射和血管内照射在临床应用已很多。
高功率的激光手术刀,由表面的切割气化进入内窥镜手术,使病员免受常规手术的痛苦;激光光敏诊断及光动力学治疗为肿瘤的诊治开辟了新的途径;激光角膜成形术、激光血管成形术、激光心肌打孔术成为当前重要的研究应用课题;中红外激光的医学应用,以及用X波段光的发展来揭示人类生命奥秘,高速定序DNA分子结构,将掀起一场体视和显微成像的革命。
激光在皮肤美容方面也广泛的应用如光子嫩肤、射频、注射美容、准分子激光、紫外线光疗、传统激光等。
它不但可以以美容为主,同时兼顾各种皮肤病的治疗。
三、VCD和CD
VCD和CD的主要部件就包括激光头,它是直接将碟的数据信息读出并且转换成电信号,进而经过微处理器转成影片。
因而激光头便是登上月球的宇宙飞船,没有它何谈其它。
四、激光打印机
激光打印机采用了类似复印机的静电照相技术,将打印内容转变为感光鼓上的以像素点为单位的点阵位图图像,再转印到打印纸上形成打印内容。
与复印机惟一不同的是舍弃普通白色光源而采用激光束。
在工作过程中,打印控制器中光栅位图图像数据转换为激光扫描器的激光束信息,通过反射棱镜对感光鼓充电,感光鼓表面就形成了以正电荷表示的与打印图像完全相同的图像信息,然后吸附碳粉盒中的碳粉颗粒,形成了感光鼓表面的碳粉图像。
而打印纸在与感光鼓接触前被一充电单元充满负电荷,当打印纸走过感光鼓时,由于正负电荷相互吸引,感光鼓的碳粉图像就转印到打印纸上。
经过热转印单元加热使碳粉颗粒完全与纸张纤维吸附,形成了打印图像。
五、机械激光切割技术
激光切割技术广泛应用于金属和非金属材料的加工中,可大大减少加工时间,降低加工成本,提高工件质量。
脉冲激光适用于金属材料,连续激光适用于非金属材料,后者是激光切割技术的重要应用领域。
现代的激光成了人们所幻想追求的“削铁如泥”的“宝剑”。
激光切割是用聚焦镜将CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化,同时用与激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料,并使激光束与材料沿一定轨迹作相对运动,从而形成一定形状的切缝。
CO2激光切割技术比其他方法具有(1)切割质量好(2)切割速度快(3)清洁、安全、无污染等优点。
我深信激光在未来会应用更加广泛,更加成熟,更加辉煌。
我希望激光技术会给世界再次带来工业革命,带来辉煌的明天,让我们一起拭目以待吧……
二〇〇九年十一月十五日星期日。