《激光发展史》PPT课件.ppt

1,激光发展史,2,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.,3,激 光,粒子数反转,激光原理就是要研究光的受激辐射是如何在激光器内产生并占主导地位而抑制自发辐射！,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,5,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,6,激光技术发展简史之一,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）。,Tolman,7,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,8,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,9,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。,Maiman,10,激光技术发展简史之一,Maiman的第一台激光器,11,中国第一台激光器（1961）,12,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,13,我国激光器研究情况,14,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,15,光盘存储器原理激光刻蚀与读出,16,偏振光显微镜,17,激光全息防伪人民币（建国50周年纪念币）,18,激光控制核聚变,19,天文台（激光导航星）,来自纳层的反射光（高度约1