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1、绪 论,它又是如何应用的呢？,激光是20世纪60年代获得的最重大的科技成就之一，是已经走向实用化的高新技术。激光的出现不仅提高了生产和科技水平，还开发出了技术和科研的新领域。,它是怎样产生的呢？,激光到底是什么呢？,一、关于光的本质的回忆,光的本质,波粒二象性,1.波动性,光波是一种电磁波,(1)光的偏振性,(2)光速、频率、波长的关系,在不同的介质中，频率始终不变，但速度、波长改变。,介质折射率,(3)单色平面波,波振面、平面波、单色平面波、准单色波、简谐波,简谐波表示为：,任何复杂的波都可以分解为一系列不同频率的简谐波！,设光波以速度C向z方向传播,分析,Z一定,时间周期,摄像,t一定,空
2、间周期,照像,Z、t同时变化,行波方程,可见，光波具有时间周期性和空间周期性,平面波的复数表示法,光强,2.粒子性,光子有能量，,有动量，,二、激光发明简史,1917年,Einstein,提出受激辐射概念,10年,Dirac,实验证明受激辐射存在,1954年,Townes,Maser,1958年,Townes 和 Schawl,发表论文红外与光学激射器,1960年,Maiman,红宝石激光器世界第一台激光器,1961年2月,Javan,第一台气体激光器,第一台掺Nd固体激光器,1961年9月,长春光机所,中国第一台激光器,1962年,第一台半导体激光器,Hall,今天，激光器多种多样,三、激光
3、名字的由来,激光英文简称：Laser,激光英文全称：Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation,中文名称：镭射、莱塞、光激射器等1964年钱学森提议叫做激光,四、激光器的组成,激光器,工作物质,激励系统,谐振腔,固体、气体、液体、半导体,光激励、气体放电激励、热激励、化学激励等,反复振荡,激励装置是能源，工作物质要反转，反馈要靠谐振腔，往返振荡出激光。,五、激光的特性,单色性,方向性,相干性,高亮度,高光子简并度,1.单色性与时间相干性,相干时间:,2.方向性与空间相干性,立体角:设球心O对面积S所张立体角为,相干面积：,相干
4、长度：,相干体积：,3.高亮度,截面为A的光源单色亮度：,一台调Q激光器的亮度比太阳表面高出几百万倍！,六、激光器的种类,按工作物质分,固体：红宝石、钕玻璃、YAG等,气体：ee、Ar+、CO2、N2等,液体：染料如若丹明6G有机染料等,半导体：GaAs、铅盐半导体、双异质结、量子阱等,光纤：掺稀土等,X射线：类氦离子Se18+、类锂离子Si11+等,自由电子：相对论电子束,按运转方式分,单脉冲、重复脉冲、调Q、锁模、连续、准连续,按激励方法分,光泵、电泵、调Q、化学激励、热激励、核激励,红外、可见、紫外、X射线,按波段分,七、激光的应用,激光加工,打孔,切割,焊接,硬化,激光在精密测量中的应用,测长,测角,准直,测速,激光在医学中的应用,激光在信息技术中的应用,激光在农业中的应用,激光在军事中的应用,激光在科学前沿中的应用,
