第一部分綜述

第一部分綜述第1頁，共10頁，2023年，2月20日，星期一第一部分綜述光電子技術(shù)及應(yīng)用－綜述光學(xué)Optics（古希臘）

以幾何光學(xué)和物理光學(xué)為基礎(chǔ)各種光學(xué)儀器和設(shè)備（顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、照相機(jī)、經(jīng)緯儀、光譜儀）。

以電磁輻射為研究對象（黑體輻射）以光與物質(zhì)相互作用為主要研究內(nèi)容（光電效應(yīng)、光探測器、新型光源）。電子學(xué)Electronics(1910年)

研究電子運(yùn)動的各種物理過程和物理現(xiàn)象并加以廣泛利用的科學(xué)。研究電波的振蕩、傳播，電信號的放大、變換，頻率的穩(wěn)定，混合，檢波等等半導(dǎo)體微電子學(xué)。光電子學(xué)Opto-electronics(1955)光學(xué)與電子學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。將電子學(xué)使用的電磁波頻率提高到光頻，產(chǎn)生電子學(xué)所不可能產(chǎn)生的許多新功能。以前由電子方法實(shí)現(xiàn)的任務(wù)現(xiàn)在用光學(xué)方法來完成光電子技術(shù)。光子學(xué)Photonics(1970)關(guān)于光子的科學(xué)及其應(yīng)用。“從電子學(xué)類推，光子學(xué)一詞描述光子在信息傳輸中的應(yīng)用，包括光子束的產(chǎn)生、導(dǎo)波、偏轉(zhuǎn)、調(diào)制、放大，圖象處理、存儲和探測”。激光光子時(shí)代的領(lǐng)銜主角。第2頁，共10頁，2023年，2月20日，星期一第一部分綜述光子學(xué)的突破1970年L.Esaki和R.Tsu提出半導(dǎo)體超晶格概念和理論以來，超晶格和量子阱異質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究得到飛速發(fā)展；2.諧振腔量子電動力學(xué)效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)和垂直腔面發(fā)射激光器的問世，是光子學(xué)發(fā)展過程中在理論和器件上的一大突破；3.導(dǎo)波光學(xué)、非線性導(dǎo)波光學(xué)的發(fā)展，在光纖通訊上導(dǎo)致了三項(xiàng)重要成果：摻鉺光纖放大器、孤子激光器和光孤子的傳輸、波分復(fù)用技術(shù)；非線性光學(xué)及非線性材料、器件的飛速發(fā)展，初步奠定了光子學(xué)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)；光子集成已看到曙光；一些現(xiàn)代光子、光學(xué)理論的建立，有助于光子學(xué)理論體系的建立。第3頁，共10頁，2023年，2月20日，星期一第一部分綜述激光發(fā)展簡史Laser－LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation1、受激輻射概念的提出

1916年愛因斯坦提出解釋黑體輻射現(xiàn)象光子與原子的三種相互作用：自發(fā)輻射、受激輻射、受激吸收新奇的概念可能在某一天成為巨大的生產(chǎn)力2、MASER發(fā)明(MicrowaveAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation)－量子電子學(xué)的誕生

1954年美國湯斯（TOWNS）、研究生戈登（GORDEN）前蘇聯(lián)巴索夫、普洛霍洛夫分別建立了世界上第一臺NH3微波量子振蕩器一大批敢于創(chuàng)新、敢于實(shí)踐的人不失時(shí)機(jī)的發(fā)明創(chuàng)造推動了激光技術(shù)的發(fā)展3、激光的誕生

美國：湯斯、肖洛；前蘇聯(lián)：巴索夫、普洛霍洛夫提出了MASERLASER的關(guān)鍵問題：材料及光學(xué)諧振腔1960年7月美國休斯實(shí)驗(yàn)室的梅曼（MAIMAN）作出了第一臺紅寶石激光器任何一項(xiàng)發(fā)明不是憑空產(chǎn)生的，是前人研究成果的繼續(xù)和發(fā)展機(jī)遇偏愛有準(zhǔn)備的頭腦和敢于實(shí)踐的人第4頁，共10頁，2023年，2月20日，星期一第一部分綜述第5頁，共10頁，2023年，2月20日，星期一第一部分綜述激光器簡介Laser－LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation固體激光器：紅寶石、釹玻璃、釔鋁石榴石YAG、鈦寶石

694.3nm1.059m1064nm,1319nm650nm~1.1m連續(xù)氣體激光器：氦－氖、二氧化碳、氦－鎘、氬離子、氟化氙

6328nm10.6m441.6nm488nm藍(lán)、514.5nm綠351nm半導(dǎo)體激光器：砷化鎵、銦鎵砷磷0.6~0.9m1.3~1.5m其它：染料激光器、化學(xué)激光器、自由電子激光器330nm~1.85m第6頁，共10頁，2023年，2月20日，星期一

技術(shù)領(lǐng)域

應(yīng)用空間光學(xué)望遠(yuǎn)鏡：美國2.4m口徑哈勃望遠(yuǎn)鏡大型天文望遠(yuǎn)鏡：口徑為25m的天文望遠(yuǎn)鏡在籌建中光學(xué)激光器激光系統(tǒng)發(fā)光與顯示激光加工（打孔、切割、焊接、表面處理等）機(jī)械激光光刻與微細(xì)加工（0.3－0.5m）X射線光刻（<0.3m）光化學(xué)三維模型制作光纖通信

信息光電子傳感（包括光纖傳感）激光印刷與照排光盤存儲

第一部分綜述激光器的應(yīng)用第7頁，共10頁，2023年，2月20日，星期一

技術(shù)領(lǐng)域

應(yīng)用激光核聚變

能源激光分離鈾同位素；美國每年為鈾的濃縮開支約20億美元太陽能電池

生物工程激光誘導(dǎo)細(xì)胞融合激光顯微切割染色體

醫(yī)療激光光譜診斷、治癌激光臨床醫(yī)療

化學(xué)工程激光引發(fā)化學(xué)反應(yīng)光化學(xué)沉淀，激光化學(xué)提純激光貨標(biāo)掃描器

流通領(lǐng)域全息商標(biāo)、全息飾物激光標(biāo)記、紙幣防偽標(biāo)識

環(huán)境保護(hù)大氣污染激光監(jiān)測第一部分綜述激光器的應(yīng)用第8頁，共10頁，2023年，2月20日，星期一

技術(shù)領(lǐng)域

應(yīng)用

地理遙感、遙測

計(jì)量無接觸測速、測長、測經(jīng)等計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)；激光波長已是國際長度標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)材料、非線性光學(xué)材料材料光電子功能材料激光法低維材料的生長光學(xué)跟蹤、尋的、圖象識別

軍事射束武器，激光致盲訓(xùn)練模擬、激光核爆炸模擬測距、瞄準(zhǔn)、制導(dǎo)

第一部分綜述激光器的應(yīng)用第9頁，共10頁，2023年，2月20日，星期一第一部分綜述參考書及