激光特点及应用


激光是一种通过受激辐射理论产生的非自然光。自然界无法存在激光,是因为激光的产生需要在光学谐振腔内完成,工作物质获得能量跃迁到高能级并释放光子,出射光子在谐振腔内被反射回再次与高能级粒子产生受激辐射,由此产生激光。

激光特点及应用

由以上原理产生的激光光束具有多种普通光源不具备的特点。

一、激光的特点/特性:
1、单色性好: 砷化镓激光器发射的光波长为650nm,激光波长范围±3nm,光束几乎是单色的。
2、相干性好: 激光具有高度的相干性,光波之间存在确定的相位关系,时间相干性好(~10 - 8埃),相干长度可达几十公里,空间相干性好,有的激光波面上各个点都是相干光源。
3、方向性好: 激光光束非常集中,发散角大约为0.6mrad,具有很强的方向性,能够远距离传输。
4、能量密度高: 激光具有高能量密度,能够通过脉冲能量瞬间把激光能量提升到8万瓦。

基于以上特点,激光在许多领域都有着重要的应用,包括以下方面。

激光特点及应用

二、激光的应用:

1、医学应用:医学领域应用中,激光可用于进行手术,改善近视、体内照明诊断、荧光激发以及美容等方面应用。

2、通信应用:光纤通信系统中大量使用激光作为光发射端,通过激光模拟信号并进行高速数据传输,通过红外激光也可以作为无线传输光信号。

3、材料加工应用:激光可以不通过接触并在微观尺度上进行精细加工、雕刻、打标、焊接和切割,特别在自动化材料加工中,如机器视觉系统中,我们也经常能看到一字线激光、网格激光、多线激光辅助进行视觉检测。其中还有激光准直、激光定位、激光测距等细分应用。

4、科学研究应用:在光谱分析的研究拓展上需要用到大量的光泵浦,也促进激光在干涉、衍射和激光干涉测量等领域的进展。

5、军事应用:军事制导、激光武器等军事应用。

6、娱乐应用:激光秀、激光表演、激光影像等娱乐应用。