激光技术的发展及应用

LaserMeasurementTechnology1917年，爱因斯坦提出了受激辐射理论,强调光的物质性；用量子观点预言受激辐射的存在和光放大的可能性。自从1960年美国人梅曼制造出第一台激光器以后，到今天人们对激光并不陌生，如激光开刀可自动止血；全息激光照片可以假乱真；还有激光灯、激光打印机、激光治疗近视眼、激光美容等….。激光在军事上也有广泛的应用。什么是激光激光〔laser---LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation〕是指受激辐射产生的光放大，是一种高质量的光源激光的产生自然界存在两种不同的发光方式发光方式自发辐射受激辐射产生产生并加以放大激光普通光原子：原子核、核外电子；电子在不同的轨道；不同轨道上电子能量不同，稳定性不同激光的产生粒子数反转状态E1E2E3E4E1E2激光的产生粒子数反转状态E1E2E3E4激光的产生激光器的结构激光器由三局部组成：工作物质、鼓励源、谐振腔激光的特性单色性好相干性好亮度高方向性好单色性好、颜色极纯太阳光：波长0.76微米--0.4微米.对应的颜色共7种.所以太阳光谈不上单色性.单色光源：氪灯,氦灯,氖灯,氢灯等。波长虽然单一.但仍有一定的分布范围.如氪灯只发射红光.被誉为单色性之冠.波长分布的范围仍有10-5纳米.因此氪灯发出的红光.假设仔细识别仍包含有几十种红色.激光波长分布范围非常窄，颜色极纯.以输出红光的氦氖激光器为例.其光的波长分布范围可以窄到2×10-9

纳米.是氪灯发射的红光波长分布范围的万分之二.光的颜色与波长相对应激光灯——舞台演出、歌剧院、迪厅、酒吧、广告等场所

香港维多利亚港湾灯光汇演单色性好、颜色极纯高亮度、高能量密度方向性好---发散角小激光器LaserD=1.6km(1km时光斑直径10m)38万公里看似平行的探照灯激光焊接激光焊接激光雕刻激光刻字激光打标小型激光打标机迄今为止世界上最小的牛。大小相当于红血球，它体长只有10微米，高7微米，精度为120纳米科学家希望，这只牛能拉着装有药物的车在血管中运动激光内雕刻纳米牛

激光在工业上的应用

激光在医学上的应用

激光在军事上的应用激光在农业上的应用

激光在通信中的应用

激光在科研中的应用24激光在工业上的应用激光已经广泛应用于焊接、切割、打标、热处理、快速成型、涂敷和化学工业中。25激光打标26用激光焊接汽车激光在工业上的应用

激光切割飞行员头盔27激光在工业上的应用激光熔覆航空发动机叶片28激光在工业上的应用激光在医学上的应用29激光在军事上的应用

激光测距激光雷达激光对潜通信激光模拟武器军用光纤陀螺激光照明与激光夜视30激光雷达测距仪31激光在军事上的应用激光雷达32激光在军事上的应用机载激光武器33美国小布什政府将激光武器用于其国家导弹防御系统中，用来摧毁助推阶段的敌方导弹。美研发的新型低能激光武器34在过去的十年中，美国军方一直习惯性的认为美军需要的是能够立即融化导弹外壳的高能量激光武器，但是美国陆军和空军通过研究发现低能量激光武器也是一种非常有效的野战武器。在近些年的研究中，美国军方发现低能量激光武器能够有效的引爆来袭导弹的战斗部和安放在路边的炸弹。对此，美国国防部也已经进行了大量的试验以验证低能激光武器的作战效能。35测距、敌我识别、通信与制导36激光核聚变37激光核聚变的四个阶段激光产业化38第三个重大开展方向，就是把已有的激光，为了产业化应用，为了更大地发挥支撑作用，向产业化方向去开展，降低价格，批量生产，提高性能。值得指出的是大功率半导体激光器，它可以提高效率，从50%提高到80%。第二个是它可以提高亮度。第三个是产业化，就是一致性，成批量的产业化。信息产业科技开展“十一五〞

规划和2021年中长期规划纲要39实现大规模轻核聚变反响的一个重要条件，是要求有足够高的温度。要利用核聚变解决能源问题，就要设法持续地、缓慢地实现轻核的聚变反响，这就是受控热核反响的设想，实现热核爆炸“爆炸〞而释放能量，可能的加热方式有多种，其中一种就是激光核聚变，即将高功率的激光束聚焦后照射在由氘、氚或氘-氚制成的靶丸上产生高温高压，使氘、氚核发生聚合，同时释放出巨大的能量。一、