激光基礎知識

1、關于激光基礎知識第一張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第二張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月一.激光簡史與概念 第三張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 1917年，愛因斯坦在一篇說明黑體輻射現(xiàn)象的文章中，首次提出了存在受激輻射的發(fā)光過程，從理論上預言了產(chǎn)生激光的可能性。 第四張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 任何物體都具有不斷吸收、反射、輻射電磁波的本領。 黑體： 投射到該物體上所有波長的輻射全部吸收的物體稱為絕對黑體。 既沒有反射，也沒有透射，但仍然有向外輻射第五張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 1958年，肖洛和湯斯兩位美國微

2、波領域的科學家發(fā)表論文紅外與光學激射器，開辟了嶄新的激光研究領域。 對激光器諧振腔的結構作了卓有成效的研究第六張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 蘇聯(lián)科學家巴索夫及普羅霍洛夫發(fā)表了實現(xiàn)三能級粒子數(shù)反轉和半導體激光器建議的論文第七張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 1960年7月7日，梅曼成功地制造了世界上第一臺紅寶石激光器。 標志了激光技術的誕生 第八張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 1961年Zere和 Solon等發(fā)表了激光的生理作用和相干光源產(chǎn)生的光凝固，揭開了激光同生物體相互作用的序幕。 第九張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 激光是2

3、0世紀繼原子能、半導體、計算機之后的又一重大發(fā)明。 延伸了人的感官 延伸了人的大腦第十張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 激光的出現(xiàn)不僅使古老光學獲得了新的生命力，而且發(fā)展和涌現(xiàn)了大量分支和交叉學科： 激光生物學、激光光譜學、激光物理、激光化學、全息光學、量子光學等等。第十一張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 激光 Laser（Light amplification by stimulated emission of radiation）是受激輻射產(chǎn)生的光，是一個光放大的過程。第十二張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 Laser 最初譯名有：萊塞、雷射、光量

4、子放大器等。 1964年12月在全國第三屆光受激輻射學術會議上，根據(jù)錢學森提議將 “Laser” 稱為 “激光” 。第十三張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月二.激光的性質第十四張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月1 方向性好 激光基本延直線傳播，發(fā)散角在毫弧度的數(shù)量級(10-510-8的球面度)。第十五張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月光束發(fā)散角= 2 sr第十六張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月如： 探照燈的光束在幾公里內要擴散幾十米的范圍；激光光束在幾公里外，其擴散距離為幾厘米。 可用于定位、測距、導航等。第十七張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于

5、2022年6月 激光的方向性是由受激輻射原理和諧振腔的方向選擇作用所決定的。第十八張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 2 單色性好 具有單一頻率的光波稱為單色光。 自然界中絕對的單色光是不存在的，實際上所謂的單色光是由無數(shù)波長非常接近的光所組成。第十九張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 光波的單色性可用這些波長的范圍來描述, 越小，則單色性越好。熒光光譜第二十張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十一張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 普通光源譜線寬度第二十二張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 可見光每種顏色的譜線寬度為= 40-50

6、nm ； 激光光束的譜線寬度很窄，為（ = 10-8 nm），即激光的顏色很純。太陽及普通光源-連續(xù)光譜霓虹燈-線狀光譜激光-單一顏色譜線第二十三張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3 高亮度 光源亮度：指光源單位發(fā)光表面（S）在單位時間內沿單位立體角（）所發(fā)射的能量。 第二十四張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 普通光源的亮度相當?shù)停?，太陽表面的亮度比蠟燭大30萬倍，比白熾燈大幾百倍。第二十五張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4 相干性、偏振性好 相干性是在波動理論基礎上描述波各個部分的位相關系。第二十六張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 相

7、干性包括: 時間相干性是指光場中同一空間點在不同時刻光場之間的相干性。 空間相干性是指光場中不同的空間點在同一時刻光場的相干性。第二十七張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 由于激光中每個光子的運動狀態(tài)（頻率、相位、偏振態(tài)、傳播方向）都相同，激光光束具有很好的時間相干性和空間相干性，因此從激光器發(fā)出的光束是相干光束。第二十八張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月重要用途： 用激光做光源進行光的干涉、衍射實驗，可以得到非常好的效果。第二十九張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月三. 激光產(chǎn)生的基本原理第三十張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 原子由帶正電的原

8、子核和帶負電的電子組成。按照波爾的理論，電子只能處在一些特定的“高度”，每個“高度”都具有特定的能量，我們稱之為“能級”。 基本概念第三十一張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 按照原子的量子理論，原子只能穩(wěn)定地存在于一系列能量不連續(xù)的定態(tài)中，原子能量的任何變化（吸收或輻射）都只能在某兩個定態(tài)之間進行。我們把原子的這種能量的變化過程稱之為躍遷。基本概念第三十二張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 當電子從一個低能級躍遷到一個高能級時，它就要吸收光子（能）；當電子從一個高能級躍遷到一個低能級時，就要釋放多余的能量。我們把能量最低的狀態(tài)叫做基態(tài)，其他的狀態(tài)叫做激發(fā)態(tài)。基本概念第

9、三十三張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月1.光與原子相互作用 第三十四張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 光和原子的相互作用可能引起受激吸收、自發(fā)輻射和受激輻射三種躍遷過程。第三十五張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 （1）受激吸收： 處于低能態(tài)E1的原子，受到頻率為的光照射時，若滿足 hv = E2-E1 ，原子就有可能吸收光子向高能態(tài) E2 躍遷，這種過程稱為受激吸收（原子吸收）。第三十六張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月E1E2hv受激吸收第三十七張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 若不存在任何外來影響，基態(tài)E1將保持狀態(tài)不變；

10、 若有一個外來光子，且 hv = E2-E1 ，則粒子就有可能吸收這一光子，被激發(fā)到高能態(tài),即原子吸收。第三十八張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 基態(tài)激發(fā)態(tài)原子自發(fā)輻射受激輻射 處于高能態(tài)的原子是不穩(wěn)定的，其平均壽命約為10-8s第三十九張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）自發(fā)輻射： 處于高能態(tài)的粒子極不穩(wěn)定，其會自發(fā)地向低能態(tài)躍遷，并發(fā)射出能量為hv =E2-E1 的一個光子，這稱為自發(fā)輻射。 如普通光源的發(fā)光。構成光源的各個 粒子是獨立發(fā)光體，是非相干的、向四面八方 傳播的光 第四十張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月激發(fā)態(tài)的壽命： 原子在激發(fā)態(tài)的平

11、均停留時間（約為10-8s數(shù)量級）E1E2自發(fā)輻射hv第四十一張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 發(fā)光物質中各個粒子自發(fā)地、獨立地進行輻射 各個光子的相位、偏振態(tài)和傳播方向之間沒有確定的關系。第四十二張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）受激輻射： 處于高能態(tài)的粒子，如果在自發(fā)輻射以前受到能量為hv = E2-E1的外來光子的誘發(fā)作用，就可能從高能態(tài)躍遷到低能態(tài)，同時發(fā)射一個與外來光子頻率、相位、偏振態(tài)和傳播方向都相同的光子，這一過程稱為受激輻射。 第四十三張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月E1E2受激輻射hvhv hv第四十四張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)

12、作于2022年6月受激輻射的特點 在受激輻射過程中，輸入一個光子，可以得到兩個狀態(tài)完全相同光子的輸出。并且這兩個光子可再作用于其他粒子，繼續(xù)引起受激輻射，而獲得大量特征完全相同的光子。這便是受激輻射的光放大。 頻率、發(fā)射方向、偏振態(tài)和相位第四十五張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月hvhvhvhvhv輸入輸出hvhv光放大示意圖第四十六張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月正常分布： 處于高能態(tài)的原子數(shù)遠遠小于處于低能態(tài)的原子數(shù)，這種分布稱為正常分布。 正常分布下，受激吸收過程占優(yōu)勢，不可能實現(xiàn)光放大。第四十七張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月粒子數(shù)反轉： 要使受

13、激輻射占優(yōu)勢，必須使處在高能態(tài)的原子數(shù)大于低能態(tài)的原子數(shù)，這種分布與正常分布相反，稱為粒子數(shù)反居分布，簡稱粒子數(shù)反轉。第四十八張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月實現(xiàn)粒子數(shù)反轉的條件（1）要實現(xiàn)粒子數(shù)反居分布，一定要有實現(xiàn)粒子數(shù)反居分布的物質，稱為激活介質，這種介質必須具有適當?shù)哪芗壗Y構。第四十九張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 處于激發(fā)態(tài)的原子是不穩(wěn)定的，平均壽命約為10-8秒。 有些物質存在著比一般激發(fā)態(tài)穩(wěn)定得多的能級，其壽命可達到10-31秒的數(shù)量級。這種受激態(tài)稱為亞穩(wěn)態(tài)。 具有亞穩(wěn)態(tài)的物質就有可能實現(xiàn)粒子數(shù)反轉，從而實現(xiàn)光放大。第五十張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)

14、作于2022年6月（2）必須從外界輸入能量，使激活介質有盡可能多的原子吸收能量后躍遷到高能態(tài)。 這一能量供應過程稱為“激勵”，又稱為“抽運”或“泵浦”。激勵的方法一般有光激勵、氣體放電激勵、化學激勵、核能激勵等。第五十一張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2. 產(chǎn)生激光的條件 A.有實現(xiàn)粒子數(shù)反轉的激活介質； B.滿足閾值條件的諧振腔。第五十二張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 光學諧振腔 工作物質激活后，為得到激光提供了必要的條件，但是還不可能得到方向性和單色性很好的激光。還必須采用光學諧振腔。第五十三張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月光學諧振腔作用： 1.

15、提高激光的方向性； 2.具有選頻作用，提高激光的單色性。第五十四張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 在激活介質的兩端安置兩塊反射鏡面，一個是全反射鏡，一個是部分反射鏡，這對反射鏡面及其間的空間稱為光學諧振腔。光學諧振腔工作物質全反射鏡半反射鏡第五十五張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月四.激光能量的控制 1）調節(jié)激光器輸出功率大小 2）調節(jié)聲光控制器AOTF（Acousto-optical tunable filter）第五十六張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月五.激光器 第五十七張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月常用激光器由三部分組成： 工作物質

16、 激勵源 光學諧振腔激勵源激光工作物質諧振腔 M1 M2氣體、液體、固體或半導體第五十八張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2.激光器的分類及典型激光器 第五十九張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 按工作介質可分為：氣體激光器、液體激光器、固體激光器； 按工作特性分：自由電子激光器、半導體激光器、X射線激光器等。第六十張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2.1 氣體激光器 氦-氖激光器 二氧化碳激光器 準分子激光器 氬離子激光器第六十一張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月He-Ne激光器 1961年，由賈文與貝內特等人研制成功。激光由Ne原子發(fā)出，可以

17、輸出近紅外、紅光、黃光、綠光，最常用的是輸出 633nm 的紅光。該激光器結構簡單、頻率穩(wěn)定，單色性、方向性和相干性都很好，且價格低廉，壽命可達1萬小時，因此是目前使用最廣泛的激光器之一。第六十二張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月CO2激光器 激光由CO2 分子發(fā)出，波長10.6m。因為10.6m 紅外光易為許多物質吸收，且功率高，能量轉換效率也高，所以該激光器在工業(yè)加工、通信、醫(yī)療、農(nóng)作物育種等方面應用越來越廣泛，并已形成產(chǎn)品系列。 第六十三張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月氮分子激光器 氮分子激光器是1967年面世的強紫外激光器，是超輻射激光。第六十四張，PPT共一

18、百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月準分子激光器 主要分為 稀有氣體 和 稀有氣體鹵化物準分子激光器兩類，是一種高效的短波激光器。氬（Ar2)、氪（Kr2）、氙（Xe2)稀有氣體和鹵化物的混合氣體第六十五張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月準分子激光手術： 以193nm波長的紫外光與角膜組織接觸時發(fā)生光化學反應，每個激光脈沖可精確切削0.25m，將角膜前表面進行精確修飾，改變了角膜的曲率，從而矯正近視。裸眼視力能達到治療前配戴眼鏡的矯正視力，并且手術效果可以維持終生。 第六十六張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 世界上第一個運用準分子激光技術為近視眼患者做治療的是德國醫(yī)生塞勒

19、教授。 鄧亞萍在北京大學眼科中心做了“準分子激光原位角膜磨鑲術”的手術。第六十七張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2.2 液體激光器 包括：有機液體、無機液體及染料激光器。第六十八張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2.3 固體激光器 第六十九張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月紅寶石激光器 1960年美國梅曼制造的第一臺紅寶石激光器即為固體激光器，它在最初的10年里得到了廣泛的應用，但逐漸為其他激光器所代替。但在某些特殊領域，如全息攝影中該激光器仍有較高的應用價值。 第七十張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月梅曼和第一只激光器-紅寶石激光器第七十一張

20、，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月紅寶石激光器紅寶石和藍寶石的主要成分都是Al2O3（剛玉）。 紅寶石呈現(xiàn)紅色是由于其中混有少量含鉻化合物； 而藍寶石呈藍色則是由于其中混有少量含鈦化合物。藍寶石第七十二張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月釹玻璃激光器 1961 年，美國E.Snitzer 研制成功了釹玻璃激光器。其工作物質是玻璃內摻入釹（Nd），輸出波長為1.06m紅外光，是輸出能量和輸出脈沖功率最大的激光器。第七十三張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月釔鋁石榴石激光器 摻釔和鋁的釔鋁石榴石，再摻入釹就制成釔鋁石榴石激光器。激光仍由釹離子發(fā)出，故波長仍為1.06m

21、 。該種激光器是一種應用廣泛的激光器，需要冷卻系統(tǒng)。第七十四張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月半導體激光器 半導體激光器又稱激光二極管，誕生于1962年，最近取得了長足的進步。 第七十五張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 整個器件只有50 m x 150 m x 250 m，比普通的米粒還小。 用于光通信、光盤、激光打印、光計算機等方面。第七十六張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 激光一出現(xiàn),人們就考慮將它應用于計算機上。 光的顯著特點： 光子的傳播速度比其他任何物質都快，與光子比起來，電子的運動慢得就像蝸牛爬。第七十七張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于202

22、2年6月 光束相互之間可以直接穿過，在同一條狹窄的通道中傳輸，其信息存儲能力提高到電子計算機的 1010 倍。 第七十八張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 所以, 用光子代替電子進行傳遞、存儲、交換信息將具有非常卓越的高速度和海量的信息存儲能力。 第七十九張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月存在的關鍵問題：1.研制出高功率、低功耗的光子控制器件。 光子計算機的基本器件的開發(fā)仍不完善,轉化效率等指標遠未達到工業(yè)標準。第八十張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2.光子計算機的數(shù)據(jù)吞吐速度極高, 數(shù)據(jù)的并行存儲和讀取技術也是十分重要的課題。 光子計算機將成為新一代比電

23、子計算機更能滿足人類需要的計算機。第八十一張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月六.激光的應用第八十二張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月1.激光在信息領域中的應用1.1 激光在通信領域中的應用 象電磁波（收音機、電視等）一樣作為傳遞信息的載波。 激光通信又叫光纖通信，它是利用玻璃纖維來傳播光信號的，由激光“攜帶”的信息包括語言、文字、圖像、符號等。這種將信息加載于激光的過程稱之為調制。第八十三張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月優(yōu)點：頻帶寬、通信容量大、傳輸速度快。 一根光纖可同時傳輸1010路電話和107套電視節(jié)目；整套大英百科全書的內容可在不到一秒鐘的時間傳送

24、完畢。第八十四張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月1.2 在信息存儲中的應用 既可以把信息存儲在介質的表面，也可以把信息存儲于介質內。在一張直徑2.25英寸的光盤上可以存儲109bit的數(shù)據(jù)。第八十五張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 CD是英文Compact Disc的縮寫，最長放音時間可達74分鐘，是普通唱片的兩倍。 CD光盤采用激光刻蝕技術，將聲音信號用“信號坑”的形式記錄在塑膠片上。保護層120 mm記錄區(qū)信號記錄“坑”塑膠基底15 mm第八十六張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 CD盤片直徑為120mm，中心定位孔為15mm，厚度為1.2mm。 CD

25、最上層是保護層，該層印有商標等； 第二層是鋁反射層，當驅動器讀光盤時用來反射激光光束； 第三層是用聚碳酸脂壓制的透明襯底，同時壓制出的預刻槽用來對光道徑向定位，信息通常存儲在光道上。第八十七張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 驅動器采用一系列透鏡和反射鏡，將微細的激光束引導至一個旋轉光盤上的微小區(qū)域。讀寫頭是用半導體激光器和光路系統(tǒng)組成的光學頭,驅動器通過連線與計算機相連，完成對CD-ROM盤片上的數(shù)據(jù)讀取光盤盤片是多媒體信息的載體, 盤片采用磁光材料 第八十八張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 CD-ROM光盤利用激光在其表面的光道上蝕刻出的凹坑（pit）來記錄信息。

26、激光束照射時產(chǎn)生的熱量將有機染料燒熔，在光道上形成光痕。第八十九張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月蝕刻（燒蝕）： 將功率較強的激光束匯聚成1m的光，照射到介質表面，并用輸入數(shù)據(jù)來調制光的強弱。激光束使介質表面的微小區(qū)域溫度升高，產(chǎn)生微小的凹坑，改變了表面的反射性質，該過程即為蝕刻或燒蝕。第九十張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月光道的分布呈螺旋線形式。 在讀取光盤時，激光頭把激光束照射在光道上，并對光道進行掃描。然后利用激光頭接收到的反射光的不同通過CD-ROM光電檢測器檢測出來，可讀出 “0”和“1”信號，再現(xiàn)原來燒蝕在光道上的信息。如圖可見，凹坑反射回的光很弱，平面反

27、射回的光很強。第九十一張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 常用的光存儲器件可分為三類：(1)只讀型 光盤的內容是在制作光盤時寫入的，用戶不能 往盤上寫信息。(2)一次寫光盤系統(tǒng) 用戶可一次寫入內容，以后成為只讀光盤。(3)可重寫型具有可擦寫性。第九十二張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月CD光盤的保養(yǎng)方法： (1)避免將光盤存放在強光照射、過熱、過冷或潮濕的地方。 (2)光盤必須放在專用的容器內保存，不能堆放或疊放在一起。第九十三張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 (3)放入光盤時，要用手指托住光盤的里、外邊緣，并且使標記面朝上，然后放入到光盤驅動器的托盤中。

28、 (4)若光盤變臟，可用一塊微濕的柔軟棉布從中心向邊緣輕輕擦拭，不能沿圓形軌邊擦拭。第九十四張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 DVD (Digital Video disc) 意為數(shù)字影視光盤 。 采用MPEG2圖象壓縮技術，激光波長為635nm，碟片尺寸12cm；記錄方式有單面單層、單面雙層、雙面單層、雙面雙層；清晰度：500線以上；實現(xiàn)5.1聲道或7.1聲道輸出。第九十五張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月1.3 在信息輸出設備中的應用激光大屏幕彩色顯示激光束掃描顯示技術激光打印和彩色復印設備激光在印刷領域的應用第九十六張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月

29、激光打印機的基本原理 將數(shù)據(jù)或圖象信號轉換為數(shù)字信號，以此數(shù)字信號調制激光束，再用這個激光束在感光鼓上掃描，感光鼓受到光照后吸附墨粉并轉印到紙上。通過控制激光束的有無，使感光鼓吸或不吸墨粉，這樣感光鼓在紙上滾動就轉印出文字或圖象。第九十七張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2.激光在材料加工領域中的應用第九十八張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 激光切割： 汽車行業(yè)、計算機、電氣機殼、木刀模業(yè)、各種金屬零件和特殊材料的切割、圓形鋸片、壓克力、彈簧墊片、一些金屬網(wǎng)板、鋼管、航天工業(yè)使用的鈦合金等等。 使用激光器有YAG激光器和CO2激光器。激光切割第九十九張，PPT共一百四

30、十八頁，創(chuàng)作于2022年6月激光焊接： 汽車車身厚薄板、汽車零件、鋰電池、心臟起搏器、密封繼電器等密封器件以及各種不允許焊接污染和變形的器件。目前使用的激光器有YAG (釔鋁石榴石)激光器，CO2 激光器和半導體泵浦激光器。第一百張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 激光能量在時間和空間上高度集中，能在極小區(qū)域產(chǎn)生幾百萬度的高溫。激光打孔第一百零一張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月激光微加工 -是指用激光對微電子、光電子、微機械、微電機及相關零部件進行的微區(qū)切割、焊接、打孔、打標、刻蝕、清洗、毛化等加工過程。第一百零二張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3.激光

31、在生物醫(yī)學中的應用第一百零三張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月1.激光刀 是用光學系統(tǒng)聚焦的激光束作用于生物體組織，在短時間內使之燒灼和氣化。第一百零四張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 激光手術具有不出血或出血少、感染機會少、手術時間短、精確度高等優(yōu)點。 肝臟血管豐富、手術時出血多，如用Nd:YAG 激光對肝臟腫瘤汽化、切割和凝固治療，配合現(xiàn)代外科手術，可取得更為理想的止血效果。第一百零五張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2.低強度激光的理療照射 低強度激光具有消炎、止痛、擴張血管、改善血液循環(huán)的作用，能夠促進組織的生長和修復，尤其是傷口愈合、神經(jīng)損傷的再

32、生修復、骨折愈合也有顯著療效。第一百零六張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3.激光治療惡性腫瘤（激光直接對腫瘤照射、激光光動力療法、對惡性腫瘤的切割）第一百零七張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第一百零八張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月光動力學療法 （PDT） 又稱光敏療法（利用光敏劑對腫瘤組織特殊的親和力，經(jīng)激光或普通光源照射腫瘤組織后產(chǎn)生生物化學反應，即光敏效應，殺滅腫瘤細胞） 第一百零九張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 PDT的臨床試驗，最早始于1972年Roswell Park Memorial 紀念研究所，19731979年報道治療

33、皮膚轉移癌和原發(fā)癌的治療效果。1980年以來有許多光敏療法治療多種腫瘤研究的報道。 第一百一十張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 在光敏劑中以photofrin的研究最多，目前在繼續(xù)研制新型光敏劑，食管癌的光動力治療臨床使用安全。第一百一十一張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4.激光美容 穿耳洞、穿鼻孔眼、穿肚臍眼、光子嫩膚、光子脫毛、光子治療青春豆、光子治療各種色斑等。第一百一十二張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月激光應用于洗眉 畫眉、修眉的歷史在我國已是源遠流長，早在后漢書.五行志中已有記載，到了唐代更是盛行。近代中外的女性普遍重視眉型的修飾。而紋眉術作

34、為一種美容、長效的修眉技術更是受到愛美女性的青睞和歡迎。第一百一十三張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 紋眉術，是以紋身術的手法先行描繪出理想的眉毛形態(tài)，再用特殊的器械將各種顏色的染料植染于皮膚內，形成長期不褪色。 人們被施行紋眉術后，由于各種主、客觀因素影響或隨時間的推移、自身年齡的增長、社會審美觀念的變遷所造成的紋眉效果的不理想時常發(fā)生。第一百一十四張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 最常見的有： 眉色的不理想，兩側紋眉形狀位置的不對稱，眉型與臉型、眼型、年齡、發(fā)色等不協(xié)調，過黑、過粗、過細等。第一百一十五張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 去除不理想的

35、紋眉（洗眉）的方法： 用藥物進行化學性剝脫，物理性的磨削，冷凍處理及掩蓋性紋眉等等。 整形美容專家研究和臨床實踐證明：激光在去除不理想的紋眉方面有其顯著的效果和獨到的功效。第一百一十六張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月機理： 紋眉所用的染料，其色素顆粒由于具有特殊的顏色而將吸收特定波長的激光，在激光強大的能量作用下于極短時間內將發(fā)生色素顆粒的崩解 被破壞 進而被皮膚自身的代謝系統(tǒng)所清除。 不會導致周圍正常皮膚組織的損害第一百一十七張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4.激光在檢測測量領域中的應用 * 激光測量長度 * 激光雷達與測量 * 激光測量角度 * 轉速的測量-激光

36、陀螺儀第一百一十八張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月5.激光在國防、軍事、安全領域中的應用第一百一十九張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 機載激光武器(ABL) 是在改造的波音747飛機上安裝激光武器，用于從高空攻擊敵方的戰(zhàn)區(qū)彈道導彈。 第一百二十張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月5.1常規(guī)武器中的激光系統(tǒng) 激光測距儀 激光目標指示器 激光致盲和致眩武器 激光戰(zhàn)術與戰(zhàn)略武器 近程激光防空武器 夜視光源第一百二十一張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 激光測距的原理與聲波測距的道理差不多，因為光速c 已知，只要測量從激光發(fā)射至接收到從物體反射回來的激

37、光的時間間隔即可。第一百二十二張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 激光測距儀 VS 超聲波測距儀 激光良好的準直性及非常小的發(fā)散角使儀器可進行點對點的測量，適應非常狹小 和復雜的測量環(huán)境。 基本不受天氣及環(huán)境影響 精度可達到毫米。 測量距離大。 聲波的物理性能決定了 超聲波測距儀的不確定性很 高。例如：發(fā)散角大，無法 在狹小和復雜的地方測量。 溫度、風力變化、雨雪天氣 都會對測距精度產(chǎn)生很大影 響甚至不能測量。 精度不足。 測量距離?。?-20米）第一百二十三張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月激光武器可分為以下五類: 定向能武器:直接用激光器輸出的極高能量密度的光束摧毀

38、衛(wèi)星擊落導彈。它高速、準確、無環(huán)境污染，是一種理想的武器。 激光模擬核爆: 減少或免除核爆實驗第一百二十四張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月激光制導武器:有激光駕束制導和激光半主動制導等激光技術常規(guī)武器: 用激光瞄準、激光點火的常規(guī)武器激光致盲武器: 破壞人的視力，功率密度相對較小，比較隱蔽。 第一百二十五張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月激光武器在立體布防上分三個層次， 通常稱天基空基和地基:空基或航天激光武器(Space-based Laser): 主要用于戰(zhàn)略目標。 航天激光要求激光功率密度更高，射程更遠，對控制精度、穩(wěn)定性和可靠性都有更高要求，而體積和重量卻受到

39、嚴格的限制。 目前這種激光武器處于單元技術和原器件研究階段。第一百二十六張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 機載激光武器(Airborne Laser); 這種激光武器容易得到地面的有效支持，有較大的靈活性， 可對抗巡航導彈和攻擊地面目標， 是美國優(yōu)先發(fā)展的項目。第一百二十七張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月地基激光武器(艦載武器和車載武器): 可以有很大的靈活性用于戰(zhàn)術目標或戰(zhàn)略目標。第一百二十八張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月5.2激光是國家安全部門的有利武器5.2.1 激光指紋觀察技術5.2.2 毒品分析5.2.3 爆炸物分析5.2.4 血液或精液分

40、析5.2.5 微量化學痕跡和真假文件分析第一百二十九張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第一百三十張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月6.激光在文化體育中的應用長距離接力賽跑比賽中的計時新技術高爾夫球場上激光測距儀第一百三十一張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月激光焰火晚會；激光舞臺；激光光盤（CD、VCD、DVD）；激光電視、電影；第一百三十二張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月7.激光全息技術： 全息術即全息照相術，是記錄波動（機械波、電磁波和光波）干擾的振幅和相位分布，以及使之再現(xiàn)的專門技術。 “全息”意思是全部的信息，即不僅是振幅信息，還包含位相

41、信息在內. 第一百三十三張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 1948年物理學家丹尼斯蓋伯提出了全息術的最初設想。隨后，他采用汞燈作光源，首次拍攝了第一張全息圖，并獲得了相應的再現(xiàn)像，從而創(chuàng)立了全息術（1971年獲得諾貝爾物理學獎）。缺點：全息圖的成像質量很差。原因：缺乏明亮的相干光源。第一百三十四張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 1962年隨著激光器的問世，利思和烏帕特尼克斯（Leith and Upatnieks）發(fā)明了離軸全息術，有效地克服了當時全息圖成像質量差的主要問題孿生像，三維物體顯示成為當時全息術研究的熱點。 制作和觀察這種全息圖很昂貴. 第一百三十五張，PPT共一百四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 1969年本頓（Benton）發(fā)明了彩虹全息術，除了能在普通白熾燈下觀察到明亮的立體像外，還具有全息圖處理工藝簡單、易于復制等優(yōu)點。 該技術與全息圖模壓復制技術結合