激光的简介

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激光绿光波长

激光绿光波长

激光绿光波长1. 简介激光是一种高度聚焦的、单色的、相干性极强的光束。

激光器中,波长是一个非常重要的参数,它决定了激光的特性和应用领域。

本文将重点讨论激光绿光的波长以及相关内容。

2. 激光绿光波长的定义激光绿光波长通常指在可见光谱范围内,绿色激光所具有的特定波长。

根据国际标准,可见光谱范围为380nm到780nm之间,其中绿色区域约为495nm到570nm之间。

因此,激光绿光波长通常指在这个范围内的特定波长。

3. 激光绿光波长的应用3.1 演示和展示激光绿色具有良好的可见性和较高的亮度,在演示和展示领域得到广泛应用。

例如,在演讲、教学和会议中,使用激光笔进行指引和标注可以更加清晰地传达信息。

此外,激光绿光还可以用于舞台灯光效果,营造出独特的氛围。

3.2 激光治疗激光绿光波长在医学领域有重要的应用。

例如,激光绿光可以用于眼科手术中的视网膜修复和白内障手术。

其高度聚焦和精确控制的特性使得医生能够进行精细操作,并最大程度地减少对周围组织的损伤。

3.3 激光测距激光测距是利用激光束测量目标物体与测距仪之间的距离。

在一些需要高精度测量的领域,如建筑、地理测绘和工程测量中,使用激光绿光进行测距可以获得更加准确的结果。

3.4 其他应用领域除了上述应用之外,激光绿光波长还有其他许多应用领域。

例如,在军事中,激光瞄准器使用激光绿光来辅助射击;在航天领域,激光测速仪使用激光绿光来测量飞行器的速度;在生物科学中,绿色荧光蛋白的研究也需要激光绿光波长。

4. 激光绿光波长的产生4.1 激光介质选择产生激光绿光波长需要选择合适的激光介质。

常见的激光介质有气体、固体和半导体等。

对于绿色激光,常用的激光介质包括Nd:YAG(钕:钇铝石榴石)晶体和二极管泵浦固态激光器。

4.2 泵浦方式产生激光绿光还需要选择合适的泵浦方式。

常见的泵浦方式包括闪光灯泵浦、二极管泵浦和连续波(CW)泵浦等。

其中,二极管泵浦是目前最常用的方式之一,它具有高效、紧凑和可靠性好等优点。

常用激光介绍范文

常用激光介绍范文

常用激光介绍范文激光(Laser)是一种特殊的光,它具有高度的单色性、高亮度和高直行性。

激光的产生和特性使其在众多领域有重要的应用,例如科学研究、医疗、通信、材料加工等。

激光的产生是通过激发原子、分子或离子的能级跃迁来实现的。

当这些粒子在受到外界能量激发后返回基态时,会释放出光的能量。

与其他光源相比,激光具有高度的单色性,即发出的光具有非常狭窄的频率范围。

这使得激光在科学实验中可以精确测量光谱学特性,例如分析化学物质的成分和结构。

激光还具有高亮度,即单位面积光强非常高。

这使得激光在医疗领域有广泛的应用,例如激光手术和激光疗法。

激光手术通过将激光束聚焦在患者体内的目标组织上,实现非接触式精确切割。

激光疗法则利用激光的光热效应,将激光能量转化为组织热能,用于治疗癌症、皮肤病等疾病。

激光还被广泛应用于通信领域。

激光通过光纤传输可以实现大量信息的高速传输。

这种技术在现代通信系统中得到了广泛应用,无论是互联网、移动通信还是电视、电台等广播媒体,都离不开激光的应用。

激光通信具有高速传输、抗干扰能力强、信号损耗小等优点,已成为现代通信领域的重要技术。

另外,激光在材料加工中也有重要的应用。

激光切割、激光打标和激光焊接等技术,可以实现对各种材料的高精度加工。

激光切割利用激光束的高能量密度将材料切割成所需形状,广泛应用于金属、塑料、玻璃等材料的切割加工。

激光打标则通过刻蚀或氧化材料表面,实现对产品的标记和标识。

而激光焊接则可以实现对材料的高精度连接,广泛应用于制造业的焊接工艺。

总之,激光作为一种特殊的光源,具有高度的单色性、高亮度和高直行性,被广泛应用于科学研究、医疗、通信、材料加工等领域。

激光的应用不断推动各个领域的发展和进步,为人类带来更多的便利和创新。

随着激光技术的不断发展,相信激光在更多领域将会有更深入的应用和突破。

激光基本概述范文

激光基本概述范文

激光基本概述范文激光是一种特殊的光辐射,具有单色性、相干性和方向性等特点。

激光器是一种能产生激光的装置,通常由激发源、增益介质和光腔三部分组成。

激光由于其特殊的性质,在科研、医疗、通信、材料加工等多个领域有着广泛的应用。

激光的单色性是指激光具有极窄的频率谱线,一般能够达到很高的频率稳定性。

这是由于激光的产生依赖于特定的能级跃迁,因此能够产生具有固定频率的光波。

与其他光源相比,激光的单色性使得其具有更强的穿透力和辨识能力。

激光的相干性是指激光光束中的光波具有非常好的相位关系。

这种相位关系使得激光光束能够形成明亮、锐利、高对比度的干涉条纹。

相干性使得激光在干涉、衍射和散射等方面有着独特的应用,例如激光干涉测量和激光全息术等。

激光的方向性是指激光光束能够在相当长的距离上保持较小的光束发散角度。

这是由于激光的光波具有在空间上高度一致的波前形状,能够通过适当设计的光学系统将光束聚焦成较小的点。

激光的方向性使得其在光通信、激光雷达等领域有着广泛的应用。

激光器是产生激光的装置,根据辐射介质的不同,可分为气体激光器、固体激光器和半导体激光器等。

气体激光器利用气体放电产生激发能级,再通过受激辐射过程产生激光。

常见的气体激光器包括氦氖激光器、二氧化碳激光器等。

固体激光器利用固体增益介质,通过光泵浦方式产生激发能级,再进行受激辐射过程得到激光。

常见的固体激光器有Nd:YAG激光器、激光二极管等。

半导体激光器是利用半导体材料的特殊性质产生激光,这类激光器尺寸小、功耗低,广泛应用于光通信和激光打印等领域。

激光的应用十分广泛,其中激光切割是一种主要的激光材料加工方法,广泛应用于金属、塑料、木材等材料的切割和雕刻领域。

激光打印技术利用激光的单色性和方向性,可以高速、高质量地实现文件和图像的打印。

此外,激光还在医疗领域有着广泛的应用,例如激光治疗和激光手术等。

总之,激光作为一种特殊的光辐射,具有单色性、相干性和方向性等特点。

激光器是产生激光的装置,根据辐射介质的不同有气体激光器、固体激光器和半导体激光器等。

激光专业知识

激光专业知识
激励源

工作物质 全反射镜
激光输出
激光 部分反射镜
L
光学谐振腔
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第二章 激光的认识
第一节 激光器的结构图——内部结构图详解
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第二章 激光的认识
第二节 激光器的结构功能——工作物质
激光作为光学家族的一员,具有波粒二相性,一方面激光是由无数光子组成,具有光的 粒子性;另一方面,其本身也是一种电磁波。
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第一章 激光的概述
第五节 激光技术的应用——核聚变
激光控制核聚变
15
第一章 激光的概述
第五节 激光技术的应用——激光导航星
天文台(激光导航星)
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第一章 激光的概述
第五节 激光技术的应用——测距与激光雷达
激光测距与激光雷达
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第二章 激光的认识
第一节 激光器的结构图——内部结构图

基态和激发态:当原子内所有电子处于可能的最低能级时,整个原子的能量最低,我 们称原子处于基态;当一个或多个原子电子处于较高的能级时,我们 称原子处于激发态。
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第二章 激光的认识
第四节 激光产生的原理——受激吸收/自发辐射

受激吸收:原子吸收入射光子(h=Eh-El),从低能态(El)跃迁到高能态(Eh)。
一般而言,激光的产生需要3个条件:

工作物质:激光的产生必须选择合适的工作介质,可以是气体、液体、固体或半导体。 关键是能在这种介质中实现粒子数反转,就被称为激活介质(active medium) 或工作物质。
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第二章 激光的认识
第二节 激光器的结构功能——激励源

激励源:为了使工作介质中出现粒子数反转,必须用一定的方法去激励原子体系,使处 于上能级的粒子数增加。如:电激励、光激励、热激励、化学激励等各种激励 方式被形象化地称为泵浦或抽运;只有不断泵浦才能维持上能级粒子数多于下 能级,不断获得激光输出。

激光基础知识

激光基础知识

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激光简介
• 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”。它的亮度为太阳光的 100亿倍。它的原理早在 1916 年已被著名的物理学家爱 因斯坦发现,但要直到 1960 年激光才被首次成功制造。 激光是在有理论准备和生产实践迫切需要的背景下应运而 生的,它一问世,就获得了异乎寻常的飞快发展,激光的 发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生,而且 导致整个一门新兴产业的出现。激光可使人们有效地利用 前所未有的先进方法和手段,去获得空前的效益和成果, 从而促进了生产力的发展。该项目在华中科技大学武汉光 电国家实验室和武汉东湖中国光谷得到充分体现,也在军 事上起到重大作用。
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激光产生条件:粒子数反转
• 当频率一定的光射入工作物质时,受激辐射和 受激吸收两过程同时存在,受激辐射使光子数增 加,受激吸收却使光子数减小。物质处于热平衡 态时,粒子在各能级上的分布,遵循平衡态下粒 子的统计分布律。按统计分布规律,处在较低能 级E1的粒子数必大于处在较高能级E2的粒子数。 这样光穿过工作物质时,光的能量只会减弱不会 加强。要想使受激辐射占优势,必须使处在高能 级E2的粒子数大于处在低能级E1的粒子数。这种 分布正好与平衡态时的粒子分布相反,称为粒子 数反转分布,简称粒子数反转。如何从技术上实 现粒子数反转是产生激光的必要条件。
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• • • •
通常激光器包括三个基本部分: 激光工作物质 外界激励源 光学谐振腔
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• 激光工作物质 • 是激光器中用于发射激光的物质。作为激光的工 作介质,必须是激活介质,即在外界能源激励下, 能在介质中形成粒子数反转(若介质在外界能源 激励下破坏了热平衡,使高能级上的粒子数大于 的能级上的粒子数,这种状态称为粒子数反转态。 在这种状态下光通过介质后得到放大,这种情况 称为有光增益,此时的介质为光增益介质。)红 宝石激光器的工作物质为含铬离子的红宝石,氦 氖激光器的工作物质是气体氖(氦为辅助工作物 质),常见的氩离子激光器的工作物质是气体氩。

关于激光的简介讲解

关于激光的简介讲解

关于激光的简介前言: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”。

它的亮度为太阳光的100亿倍。

它的原理早在 1916 年已被著名的美国物理学家爱因斯坦发现,但要直到 1960 年激光才被首次成功制造。

激光是在有理论准备和生产实践迫切需要的背景下应运而生的,它一问世,就获得了异乎寻常的飞快发展,激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生,而且导致整个一门新兴产业的出现。

激光可使人们有效地利用前所未有的先进方法和手段,去获得空前的效益和成果,从而促进了生产力的发展。

该项目在华中科技大学武汉光电国家实验室和武汉东湖中国光谷得到充分体现,也在军事上起到重大作用。

一.什么是激光:激光——人类创造的神奇之光激光的最初中文名叫做“镭射”、“莱塞”,是它的英文名称LASER的音译,是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词的头一个字母组成的缩写词。

意思是“受激辐射的光放大”。

激光的英文全名已完全表达了制造激光的主要过程。

1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激发射”改称“激光”。

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”。

它的原理早在 1916 年已被著名的物理学家爱因斯坦发现,但要直到 1958 年激光才被首次成功制造。

激光是在有理论准备和生产实践迫切需要的背景下应运而生的,它一问世,就获得了异乎寻常的飞快发展,激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生,而且导致整个一门新兴产业的出现。

激光可使人们有效地利用前所未有的先进方法和手段,去获得空前的效益和成果,从而促进了生产力的发展。

激光的产生原理:受激辐射基于伟大的科学家爱因斯坦在1916年提出的一套全新的理论。

激光简介

激光简介

一、激光简介
产生示意图
在泵浦源的激励下,并有合适的工作物质, 在谐振腔中实现离子束的反转,产生激光
一、激光简介
一般情况下, 绝大多数粒子 处于基态,很 稳定,而激光 产生必须实现 粒子束反转, 即激发态能级 粒子束高于基 态粒子束
原理及其示意图
一、激光简介
1960年,世界上第一台激光器诞生。激光 是一项根本性的突破。激光技术的发展,极 大地带动了相关科学研究的蓬勃发展,带来 了遍及社会和经济生活各个领域的广泛用途。 1971年:激光进入艺术世界,用于舞台光 影效果,以及激光全息摄像。英国籍匈牙利 裔物理学家Dennis Gabor凭借对全息摄像 的研究获得诺贝尔奖。
ห้องสมุดไป่ตู้
四、激光展望
以激光技术为代表的 高技术是国家科技创 新能力的集中体现和 新型产业发展的重要 基础,也是国家经济、 科技和军事竞争制高 点。
制作人: 张韶阳 学院: 物理科学与技术学院 专业: 光信息科学与技术
版权所有,盗版必究
二、激光应用
激光束可以聚焦很 小的光点,有很高 的功率密度,可以 使材料加热汽化, 进行切割,且对切 边热影响很小,基 本没有变形。
二、激光应用
利用准分子激光手术 切削角膜来进行矫正 视力,此技术有一定 的安全性,当然也不 排除风险。
二、激光应用
科研方面:用激光激发某些物质,可以得到与普 通光源不一样的发光现象。进而研究其发光机理。 此外,用激光可以实现干涉衍射等现象,根据出 现的条纹来分析所要的信息
激光简介
激光应用
激光展望
四、激光展望
与原子能、半导体、计算机一同被誉为“20世 纪四大发明”的激光技术,已走过50年发展历 程。未来激光技术将围绕普及、提高、交叉三 个方面加快发展。首先,激光在科学研究、人 民生活、国民经济等方面都会有新的成就。其 次,激光将跃上更新更高的台阶,在功率提升、 波长延伸、能量与速递增长等方面创新研发水 平。另外,激光技术将在物理、化学、材料、 生物、医疗、农业、信息技术等领域得到广泛 的交叉学科应用,成为科技前沿发展的“锐 器”。

激光技术简介及发展历程介绍

激光技术简介及发展历程介绍

激光技术简‎介及发展历‎程介绍世界上第一‎台激光器诞‎生于196‎0年,我国于19‎61年研制‎出第一台激‎光器,40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。

一、激光技术应‎用简介激光加工技‎术是利用激‎光束与物质‎相互作用的‎特性对材料‎(包括金属与‎非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工以及‎做为光源,识别物体等‎的一门技术‎,传统应用最‎大的领域为‎激光加工技‎术。

激光技术是‎涉及到光、机、电、材料及检测‎等多门学科‎的一门综合‎技术,传统上看,它的研究范‎围一般可分‎为:1.冠钧激光加‎工系统。

包括激光器‎、导光系统、加工机床、控制系统及‎检测系统。

2.冠钧激光加‎工工艺。

包括切割、焊接、表面处理、打孔、打标、划线、微调等各种‎加工工艺。

激光焊接:汽车车身厚‎薄板、汽车零件、锂电池、心脏起搏器‎、密封继电器‎等密封器件‎以及各种不‎允许焊接污‎染和变形的‎器件。

目前使用的‎激光器有Y‎A G激光器‎,CO2激光‎器和半导体‎泵浦激光器‎。

激光切割:汽车行业、计算机、电气机壳、木刀模业、各种金属零‎件和特殊材‎料的切割、圆形锯片、压克力、弹簧垫片、2mm以下‎的电子机件‎用铜板、一些金属网‎板、钢管、镀锡铁板、镀亚铅钢板‎、磷青铜、电木板、薄铝合金、石英玻璃、硅橡胶、1mm以下‎氧化铝陶瓷‎片、航天工业使‎用的钛合金‎等等。

使用激光器‎有YAG激光‎器和CO2‎激光器。

激光打标:在各种材料‎和几乎所有‎行业均得到‎广泛应用,目前使用的‎激光器有Y‎A G激光器‎、CO2激光‎器和半导体‎泵浦激光器‎。

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激光
相信激光这名词对大家来说一点也不陌生。

在日常生活中,我们常常接触到激光,例如在课堂上我们所用的激光指示器,与及在计算机或音响组合中用来读取光盘资料的光驱等等。

在工业上,激光常用于切割或微细加工。

在军事上,激光被用来拦截导弹。

科学家也利用激光非常准确地测量了地球和月球的距离,涉及的误差只有几厘米。

激光的用途那么广泛,究竟它是如何产生的呢?以下我们将会阐释激光的基本原理。

激光的发展有很长的历史,它的原理早在 1917 年已被著名的物理学家爱因斯坦发现,但要直到 1958 年激光才被首次成功制造。

激光英文名是 Laser,即 Light Amplification by the Stimulated Emission of Radiation 的缩写。

激光的英文全名已完全表达了制造激光的主要过程。

但在阐释这个过程之前,我们必先了解物质的结构,与及光的辐射和吸收的原理。

物质由原子组成。

图一是一个碳原子的示意图。

原子的中心是原子核,由质子和中子组成。

质子带有正电荷,中子则不带电。

原子的外围布满着带负电的电子,绕着原子核运动。

有趣的是,电子在原子中的能量并不是任意的。

描述微观世界的量子力学告诉我们,这些电子会处于一些固定的「能阶」,不同的能阶对应于不同的电子能量。

为了简单起见,我们可以如图一所示,
把这些能阶想象成一些绕着原子核的轨道,距离原子核越远的轨道能量越高。

此外,不同轨道最多可容纳的电子数目也不同,例如最低的轨道 (也是最近原子核的轨道) 最多只可容纳 2 个电子,较高的轨道则可容纳 8 个电子等等。

事实上,这个过份简化了的模型并不是完全正确的[1],但它足以说明激光的基本原理。

电子可以透过吸收或释放能量从一个能阶跃迁至另一个能阶。

例如当电子吸收了一个光子[2]时,它便可能从一个较低的能阶跃迁至一个较高的能阶 (图二 a)。

同样地,一个位于高能阶的电子也会透过发射一个光子而跃迁至较低的能阶 (图二 b)。

在这些过程中,电子吸收或释放的光子能量总是与这两能阶的能量差相等。

由于光子能量决定了光的波长,因此,吸收或释放的光具有固定的颜色。

当原子内所有电子处于可能的最低能阶时,整个原子的能量最低,我们称原子处于基态。

图一显示了碳原子处于基态时电子的排列状况。

当一个或多个电子处于较高的能阶时,我们称原子处于受激态。

前面说过,电子可透过吸收或释放在能阶之间跃迁。

跃迁又可分为三种形式﹕
1.自发吸收 - 电子透过吸收光子从低能阶跃迁到高能阶
(图二 a)。

2.自发辐射 - 电子自发地透过释放光子从高能阶跃迁到较
低能阶。

受激辐射 - 光子射入物质诱发电子从高能阶跃迁到低能阶,并释放光子。

入射光子与释放的光子有相同的波长和相,此波长对应于两个能阶的能量差。

一个光子诱发一个原子发射一个光子,最后就变成两个相同的光子
激光基本上就是由第三种跃迁机制所产生的。

图三显示红
宝石激光的原理。

它由一枝闪光灯,激光介质和两面镜所组成。

激光介质是红宝石晶体,当中有微量的铬原子。

在开始时,闪
光灯发出的光射入激光介质,使激光介质中的铬原子受到激
发,最外层的电子跃迁到受激态。

此时,有些电子会透过释放
光子,回到较低的能阶。

而释放出的光子会被设于激光介质两
端的镜子来回反射,诱发更多的电子进行受激辐射,使激光的
强度增加。

设在两端的其中一面镜子会把全部光子反射,另一
面镜子则会把大部分光子反射,并让其余小部分光子穿过﹔而
穿过镜子的光子就构成我们所见的激光。

产生激光还有一个巧妙之处,就是要实现所谓粒子数反转
的状态。

以红宝石激光为例 (图四),原子首先吸收能量,跃
迁至受激态。

原子处于受激态的时间非常短,大约秒后,
它便会落到一个称为亚稳态的中间状态。

原子停留在亚稳态的
时间很长,大约是秒或更长的时间。

电子长时间留在亚稳
态,导致在亚稳态的原子数目多于在基态的原子数目,此现象
称为粒子数反转。

粒子数反转是产生激光的关键,因为它使透
过受激辐射由亚稳态回到基态的原子,比透过自发吸收由基态
跃迁至亚稳态的原子为多,从而保证了介质内的光子可以增
多,以输出激光。

激光透过受激辐射产生,有以下三大特性 (图五)﹕
1.激光是单色的,在整个产生的机制中,只会产生一种波长
的光。

这与普通的光不同,例如阳光和灯光都是由多种
波长的光合成的,接近白光。

2.激光是相干的,所有光子都有相同的相,相同的偏振,它
们叠加起来便产生很大的强度。

而在日常生活中所见的
光,它们的相和偏振是随机的,相对于激光,这些光就
弱得多了。

3.激光的光束很狭窄,并且十分集中,所以有很强的威力。

相反,灯光分散向各个方向转播,所以强度很低。

以能量划分,激光可大致可分为三类,第一类是低能量激光,这类激光通常以气体为激光介质,例如在超级市场中常用的条形码扫描仪,就是用氦气和氖气作为激光介质的;第二类是中能量激光,例如在课堂上用的激光指示器;最后一类为高能量激光,一般用半导体作为激光介质,输出的功率可高达 500 mW。

用于热核聚变实验的激光
可发射出时间极短但能量极高的激光脉冲,其脉冲功率竟可达W!这激光可产生达一亿度的高温,引发微粒状的氘-氚燃料进行热核聚变。

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