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  • 激光

    激光的最初的中文名叫做“镭射”、“莱塞”,是它的英文名称LASER的音译,是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词头一个字母组成的缩写词,意思是“通过受激发射光扩大”。激光的英文全名已经完全表达了制造激光的主要过程。激光的原理早在1916年已被著名的美国物理学家爱因斯坦发现,但直到1960年激光才被首次成功制造。1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激发射”改称“激光”。激光是20世纪以来,继原子能、计算机、半导体之后,人类的又一重大发明,被称为“最快的刀”“最准的尺”“最亮的光”和“奇异的激光”。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 激光 英文名: Light Amplification by Stimulated Emission of Radi
    别名: 雷射 英文简写: LASER
    原中文译名: “镭射”、“莱塞” 释 义: 通过受激发射光扩大
    首次发现: 1916 年 应用范围: 应用广泛

    目录

    基本简介/激光 编辑

    激光激光
    激光的英文名称是Laser,它是英语短语“受激发射光放大”中每个实词第一个字母组成的缩略词,它包含了激光产生的由来。它一出现就创造了许多奇迹,真可谓“一鸣惊人”。经过30多年的发展,激光现在几乎是无处不在,它已经被用在生活、科研的方方面面:激光笔、激光针灸、激光裁剪、激光切割、激光焊接、激光淬火、激光唱片、激光指示器、激光测距仪、激光陀螺仪、激光铅直仪、激光手术刀、激光炸弹、激光雷达、激光枪、激光炮等等,在不久的将来,激光肯定会有更广泛的应用。

    激光是20世纪以来,继原子能、计算机、半导体之后,人类的又一重大发明,被称为“最快的刀”“最准的尺”“最亮的光”和“奇异的激光”。它的原理早在 1916 年已被著名的物理学家爱因斯坦发现,但要直到 1958 年激光才被首次成功制造。激光是在有理论准备和生产实践 迫切需要的背景下应运而生的,它一问世,就获得了异乎寻常的飞快发展,激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生,而且导致整个一门新兴产业的 出现。激光可使人们有效地利用前所未有的先进方法和手段,去获得空前的效益和成果,从而促进了生产力的发展。

    产生/激光 编辑

    半导体激光器发出可见波长激光
    半导体激光器发出可见波长激光
    原子分子微观粒子具有高能级E2和低能级E1,E2和E1能级上的布居数密度为N2和N1,在两能级间存在着自发发射跃迁、受激发射跃迁和受激吸收跃迁等三种过程。受激发射跃迁所产生的受激发射光,与入射光具有相同的频率相位、传播方向和偏振方向。因此,大量粒子在同一相干辐射场激发下产生的受激发射光是相干的。受激发射跃迁几率和受激吸收跃迁几率均正比于入射辐射场的单色能量密度。当两个能级的统计权重相等时,两种过程的几率相等。在热平衡情况下N2<N1,所以受激吸收跃迁占优势,光通过物质时通常因受激吸收而衰减。外界能量的激励可以破坏热平衡而使N2>N1,这种状态称为粒子数反转状态。在这种情况下,受激发射跃迁占优势。光通过一段长为l的处于粒子数反转状态的激光工作物质(激活物质)后,光强增大eGl倍。G为正比于(N2-N1)的系数,称为增益系数,其大小还与激光工作物质的性质和光波频率有关。一段激活物质就是一个激光放大器。如果,把一段激活物质放在两个互相平行的反射镜(其中至少有一个是部分透射的)构成的光学谐振腔中,处于高能级的粒子会产生各种方向的自发发射。其中,非轴向传播的光波很快逸出谐振腔外:轴向传播的光波却能在腔内往返传播,当它在激光物质中传播时,光强不断增长。如果谐振腔内单程
    激光激光
    小信号增益G0l大于单程损耗δ(G0l是小信号增益系数),则可产生自激振荡。原子的运动状态可以分为不同的能级,当原子从高能级向低能级跃迁时,会释放出相应能量的光子(所谓自发辐射)。同样的,当一个光子入射到一个能级系统并为之吸收的话,会导致原子从低能级向高能级跃迁(所谓受激吸收);然后,部分跃迁到高能级的原子又会跃迁到低能级并释放出光子(所谓受激辐射)。这些运动不是孤立的,而往往是同时进行的。当我们创造一种条件,譬如采用适当的媒质、共振腔、足够的外部电场,受激辐射得到放大从而比受激吸收要多,那么总体而言,就会有光子射出,从而产生激光。

    特点/激光 编辑

    定向发光

    激光激光
    普通光源是向四面八方发光。要让发射的光朝一个方向传播,需要给光源装上一定的聚光装置,如汽车的车前灯和探照灯都是安装有聚光作用的反光镜,使辐射光汇集起来向一个方向射出。激光器发射的激光,天生就是朝一个方向射出,光束的发散度极小,大约只有0.001弧度,接近平行。1962年,人类第一次使用激光照射月球,地球离月球的距离约38万公里,但激光在月球表面的光斑不到两公里。若以聚光效果很好,看似平行的探照灯光柱射向月球,按照其光斑直径将覆盖整个月球

    亮度极高

     
    在激光发明前,人工光源中高压脉冲氙灯的亮度最高,与太阳的亮度不相上下,而红宝石激光器的激光亮度,能超过氙灯的几百亿倍。因为激光的亮度极高,所以能够照亮远距离的物体。红宝石激光器发射的光束在月球上产生的照度约为0.02勒克斯(光照度的单位),颜色鲜红,激光光斑明显可见。若用功率最强的探照灯照射月球,产生的照度只有约一万亿分之一勒克斯,人眼根本无法察觉。激光亮度极高的主要原因是定向发光。大量光子集中在一个极小的空间范围内射出,能量密度自然极高。

    颜色极纯 

    光子-内部结构模型图光子-内部结构模型图[1]
    光的颜色由光的波长(或频率)决定。一定的波长对应一定的颜色。太阳光的波长分布范围约在0.76微米至0.4微米之间,对应的颜色从红色到紫色共7种颜色,所以太阳光谈不上单色性。发射单种颜色光的光源称为单色光源,它发射的光波波长单一。比如氪灯、氦灯、氖灯、氢灯等都是单色光源,只发射某一种颜色的光。单色光源的光波波长虽然单一,但仍有一定的分布范围。如氪灯只发射红光,单色性很好,被誉为单色性之冠,波长分布的范围仍有0.00001纳米,因此氪灯发出的红光,若仔细辨认仍包含有几十种红色。由此可见,光辐射的波长分布区间越窄,单色性越好。 激光器输出的光,波长分布范围非常窄,因此颜色极纯。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。由此可见,激光器的单色性远远超过任何一种单色光源。

    能量密度极大

    激光激光
    光子的能量是用E=hf来计算的,其中h为普朗克常量,f为频率。由此可知,频率越高,能量越高。激光频率范围3.846*10^(14)Hz到7.895*10^(14)Hz.电磁波谱可大致分为:
    (1)无线电波——波长从几千米到0.3米左右,一般的电视和无线电广播的波段就是用这种波;
    (2)微波——波长从0.3米到10-3米,这些波多用在雷达或其它通讯系统;
    (3)红外线——波长从10-3米到7.8×10-7米;
    (4)可见光——这是人们所能感光的极狭窄的一个波段。波长从780—380nm。光是原子或分子内的电子运动状态改变时所发出的电磁波。由于它是我们能够直接感受而察觉的电磁波极少的那一部分;
    (5)紫外线——波长从3 ×10-7米到6×10-10米。这些波产生的原因和光波类似,常常在放电时发出。由于它的能量和一般化学反应所牵涉的能量大小相当,因此紫外光的化学效应最强;
    (6)伦琴射线—— 这部分电磁波谱,波长从2×10-9米到6×10-12米。伦琴射线(X射线)是电原子的内层电子由一个能态跳至另一个能态时或电子在原子核电场内减速时所发出的;
    (7)γ射线——是波长从10-10~10-14米的电磁波。这种不可见的电磁波是从原子核内发出来的,放射性物质或原子核反应中常有这种辐射伴随着发出。γ射线的穿透力很强,对生物的破坏力很大。由此看来,激光能量并不算很大,但是它的能量密度很大(因为它的作用范围很小,一般只有一个点),短时间里聚集起大量的能量,用做武器也就可以理解了。

    其它特点

    相干性好。激光的频率、振动方向、相位高度一致,使激光光波在空间重叠时,重叠区的光强分布会出现稳定的强弱相间现象。这种现象叫做光的干涉,所以激光是相干光。而普通光源发出的光,其频率、振动方向、相位不一致,称为非相干光。 闪光时间可以极短。由于技术上的原因,普通光源的闪光时间不可能很短,照相用的闪光灯,闪光时间是千分之一秒左右。脉冲激光的闪光时间很短,可达到6飞秒(1飞秒=10-15秒)。闪光时间极短的光源在生产、科研和军事方面都有重要的用途。

    受激辐射/激光 编辑

    受激辐射受激辐射
    什受激辐射是基于伟大的科学家爱因斯坦在1916年提出了的一套全新的理论。这一理论是说在组成物质的原子中,有不同数量的粒子(电子)分布在不同的能级上,在高能级上的粒子受到某种光子的激发,会从高能级跳到(跃迁)到低能级上,这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光,而且在某种状态下,能出现一个弱光激发出一个强光的现象。这就叫做“受激辐射的光放大”,简称激光。激光主要有四大特性:激光高亮度、高方向性、高单色性和高相干性。目前激光已广泛应用到激光焊接、激光切割、激光打孔(包括斜孔、异孔、膏药打孔、水松纸打孔、钢板打孔、包装印刷打孔等)、激光淬火、激光热处理、激光打标、玻璃内雕、激光微调、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封装、激光修复电路、激光布线技术、激光清洗等。经过30多年的发展,激光现在几乎是无处不在,它已经被用在生活、科研的方方面面:激光针灸、激光裁剪、激光切割、激光焊接、激光淬火、激光唱片、激光测距仪、激光陀螺仪、激光铅直仪、激光手术刀、激光炸弹、激光雷达、激光枪、激光炮……,在不久的将来,激光肯定会有更广泛的应用。

    激光武器是一种利用定向发射的激光束直接毁伤目标或使之失效的定向能武器。根据作战用途的不同,激光武器可分为战术激光武器和战略激光武器两大类。武器系统主要由激光器和跟踪、瞄准、发射装置等部分组成,目前通常采用的激光器有化学激光器、固体激光器、CO2激光器等。激光武器具有攻击速度快、转向灵活、可实现精确打击、不受电磁干扰等优点,但也存在易受天气和环境影响等弱点。激光武器已有30多年的发展历史,其关键技术也已取得突破,美国、俄罗斯、法国、以色列等国都成功进行了各种激光打靶试验。目前低能激光武器已经投入使用,主要用于干扰和致盲较近距离的光电传感器,以及攻击人眼和一些增强型观测设备;高能激光武器主要采用化学激光器,按照现有的水平,今后5—10年内可望在地面和空中平台上部署使用,用于战术防空、战区反导和反卫星作战等。

    相关特性/激光 编辑

    激光激光
    激光有很多特性:首先,激光是单色的,或者说是单频的。有一些激光器可以同时产生不同频率的激光,但是这些激光是互相隔离的,使用时也是分开的。其次,激光是相干光。相干光的特征是其所有的光波都是同步的,整束光就好像一个“波列”。再次,激光是高度集中的,也就是说它要走很长的一段距离才会出现分散或者收敛的现象。激光(LASER)是上世纪60年代发明的一种光源。LASER是英文的“受激放射光放大”的首字母缩写。激光器有很多种,尺寸大至几个足球场,小至一粒稻谷或盐粒。气体激光器有氦-氖激光器和氩激光器;固体激光器有红宝石激光器;半导体激光器有激光二极管,像CD机、DVD机和CD-ROM里的那些。每一种激光器都有自己独特的产生激光的方法。
     

    技术应用/激光 编辑

    激光激光仪器

    激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工以及做为光源,识别物体等的一门技术,传统应用最大的领域为激光加工技术。激光技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术,传统上看,它的研究范围一般可分为:

    激光加工系统

    包括激光器、导光系统、加工机床、控制系统及检测系统。

    激光加工工艺

    包括切割、焊接、表面处理、打孔、打标、划线、微调等各种加工工艺。

    激光焊接:激光焊接是利用激光的高热量将被焊金属表面“烧熔”粘合而形成焊接接头。该技术生产率非常高,焊件的焊缝窄,变形小,精度高,特别适合焊接微型、精密、排列密集、受热敏感的焊件,同时激光焊接不仅能够焊接同种金属,还可焊接两种不同金属,甚至可以焊接金属与非金属材料。基于以上特点,激光焊接在电子、国防、仪表、汽车等行业中得到广泛的应用。汽车车身厚薄板、汽车零件、锂电池、心脏起搏器、密封继电器等密封器件以及各种不允许焊接污染和变形的器件。目前使用的激光器有YAG激光器,CO2激光器和半导体泵浦激光器。

    激光切割:激光切割是利用经聚集的高功率密度激光束照射工件,使被照射处的材料迅即熔化、汽化、烧蚀,并形成孔洞,同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质,随着光束和工件的相对运动,最终使工件形成切缝,从而实现割开工件的一种热切割方法。其优点是切割窄,切割质量高、效率高。

    汽车行业、计算机、电气机壳、木刀模业、各种金属零件和特殊材料的切割、圆形锯片、压克力、弹簧垫片、2mm以下的电子机件用铜板、一些金属网板、钢管、镀锡铁板、镀亚铅钢板、磷青铜、电木板、薄铝合金、石英玻璃、硅橡胶、1mm以下氧化铝陶瓷片、航天工业使用的钛合金等等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器。

    激光打标:在各种材料和几乎所有行业均得到广泛应用,目前使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半导体泵浦激光器。

    激光打孔:激光打孔是激光技术材料加工中应用最早的激光技术,激光对板料进行打孔,一般采用的脉冲激光,能量密度高,效率高。激光打孔主要应用在航空航天、汽车制造、电子仪表、化工等行业。激光打孔的迅速发展,主要体现在打孔用YAG激光器的平均输出功率已由5年前的400w提高到了800w至1000w。国内目前比较成熟的激光打孔的应用是在人造金刚石和天然金刚石拉丝模的生产及钟表和仪表的宝石轴承、飞机叶片、多层印刷线路板等行业的生产中。目前使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器为主,也有一些准分子激光器、同位素激光器和半导体泵浦激光器。

    激光热处理:在汽车工业中应用广泛,如缸套、曲轴、活塞环、换向器、齿轮等零部件的热处理,同时在航空航天、机床行业和其它机械行业也应用广泛。中国的激光热处理应用远比国外广泛得多。目前使用的激光器多以YAG激光器,CO2激光器为主。

    激光快速成型:将激光加工技术和计算机数控技术及柔性制造技术相结合而形成。多用于模具和模型行业。目前使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器为主。

    激光涂敷在航空航天、模具及机电行业应用广泛。目前使用的激光器多以大功率YAG激光器、CO2激光器为主。

    1990年,在距伯克利一小时车程的小岛上,美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)的一个激光器的激光能级一度达到了1.25帕瓦(1帕瓦=10^15瓦)。这是直到目前(2012年9月6日)激光器所达到的最高功率.

    纤绿激光笔
    纤绿激光笔
    激光弯曲成形:激光弯曲是不需要模具的,所以适合于单件小批量弯曲件的成形。其原理是将激光束射向弯曲线,这时该区域在厚度方向会出现一个温度梯度,这种温度梯度导致冷却不均匀而产生不均匀的内应力,当这种内应力超过材料的刚性时就会使板料弯曲。根据不同材料选取不同的激光工艺参数可以得到不同弯曲角。

    医学中的应用/激光 编辑

    激光激光
    应用于牙科的激光系统
    依据激光在牙科应用的不同作用,分为几种不同的激光系统。区别激光的重要特征之一是:光的波长,不同波长的激光对组织的作用不同,在可见光及近红外光谱范围的光线,吸光性低,穿透性强,可以穿透到牙体组织较深的部位,例如氩离子激光、二极管激光或Nd:YAG激光(如图1)。而Er:YAG激光和CO,激光的光线穿透性差,仅能穿透牙体组织约0.01毫米。区别激光的重要特征之二是:激光的强度(即功率),如在诊断学中应用的二极管激光,其强度仅为几个毫瓦特,它有时也可用在激光显示器上。
     
    用于治疗的激光,通常是几个瓦特中等强度的激光。激光对组织的作用,还取决于激光脉冲的发射方式,以典型的连续脉冲发射方式的激光有:氩离子激光、二极管激光、CO2,激光;以短脉冲方式发射的激光有:Er:YAG激光或许多Nd:YAG激光,短脉冲式的激光的强度(即功率)可以达到1,000瓦特或更高,这些强度高、吸光性也高的激光,只适用于清除硬组织。 激光在龋齿的诊断方面的应用
    1、脱矿、浅龋
    2、隐匿龋
     
    激光在治疗方面的应用
    1.切割
    2.充填物的聚合,窝洞处理
     
    激光美容
    (1)激光在美容界的用途越来越广泛。激光是通过产生高能量,聚焦精确,具有一定穿透力的单色光,作用于人体组织而在局部产生高热量从而达到去除或破坏目标组织的目的,各种不同波长的脉冲激光可治疗各种血管性皮肤病及色素沉着,如太田痣、鲜红斑痣、雀斑、老年斑、毛细血管扩张等,以及去纹身、洗眼线、洗眉、治疗瘢痕等;而近年来一些新型的激光仪,高能超脉冲CO2激光,铒激光进行除皱、磨皮换肤、治疗打鼾,美白牙齿等等,取得了良好的疗效,为激光外科开辟越来越广阔的领域。(2)激光手术有传统手术无法比拟的优越性。首先激光手术不需要住院治疗,手术切口小,术中不出血,创伤轻,无瘢痕。例如:眼袋的治疗传统手术法存在着由于剥离范围广、术中出血多,术后愈合慢,易形成瘢痕等缺点,而应用高能超脉冲CO2激光仪治疗眼袋,则以它术中不出血,不需缝合,不影响正常工作,手术部位水肿轻,恢复快,无瘢痕等优点,令传统手术无法比拟。而一些由于出血多而无法进行的内窥镜手术,则可由激光切割代替完成。(注:有一定的适应范围)(3)激光在血管性皮肤病以及色素沉着的治疗中成效卓越。

    由韩国著名的专业医疗激光公司Won Technology研发生产,进入中国市场已多年。大S徐熙媛在《美容大王2》中极力推荐的 “黑脸娃娃”即是由该设备操作的美容项目。该设备使用波长为1064nm及532nm调Q激光,是治疗表皮及真皮色素性病变的至佳选择,真正的Toning模式可用于“白瓷净肤”,同时可治疗难治性色素性病变,独创的Genesis 模式可进行“白瓷嫩肤”,结合Soft peeling模式可用于专业美白、嫩肤,显著改善肌肤色泽和纹理,缩小毛孔,有效除皱。

    使用脉冲染料激光治疗鲜红斑痣,疗效显著,对周围组织损伤小,几乎不落疤。它的出现,成为鲜红斑痣治疗史上的一次革命,因为鲜红斑痣治疗史上,放射、冷冻、电灼、手术等方法,其瘢痕发生率均高,并常出现色素脱失或沉着。激光治疗血管性皮肤病是利用含氧血红蛋白对一定波长的激光选择性的吸收,而导致血管组织的高度破坏,其具有高度精确性与安全性,不会影响周围邻近组织。因此,激光治疗毛细血管扩张也是疗效显著。此外,由于可变脉冲激光等相继问世,使得不满意纹身的去除,以及各类色素性皮肤病如太田痣,老年斑等的治疗得到了重大突破。这类激光根据选择性光热效应理论,(即不同波长的激光可选择性地作用于不同颜色的皮肤损害),利用其强大的瞬间功率,高度集中的辐射能量及色素选择性,极短的脉宽,使激光能量集中作用于色素颗粒、将其直接汽化、击碎,通过淋巴组织排出体外,而不影响周围正常组织,并且以其疗效确切,安全可靠,无瘢痕,痛苦小而深入人心。(4)激光外科开创了医学美容的新纪元。高能超脉冲CO2激光磨皮换肤术开拓了美容外科的新技术。它利用高能量,极短脉冲的激光,使老化、损伤的皮肤组织瞬间被汽化,不伤及周围组织,治疗过程中几乎不出血,并可精确的控制作用深度。其效果得到国际医学整形美容界充分肯定,被誉为“开创了医学美容新纪元”;此外,更有高能超脉冲CO2激光仪治疗眼袋、打鼾、甚至激光美白牙齿等,以其安全精确的疗效,简便快捷的治疗在医学美容界创造了一个又一个奇迹。激光美容使得医学美容向前迈进了一大步,并且赋于医学美容更新的内涵。 

    激光冷却/激光 编辑

    激光冷却(laser cooling)利用激光和原子的相互作用减速原子运动以获得超低温原子的高新技术。这一重要技术早期的主要目的是为了精确测量各种原子参数,用于高分辨率激光光谱和超高精度的量子频标(原子钟),后来却成为实现原子玻色-爱因斯坦凝聚的关键实验方法。虽然早在20世纪初人们就注意到光对原子有辐射压力作用,只是在激光器发明之后,才发展了利用光压改变原子速度的技术。人们发现,当原子在频率略低于原子跃迁能级差且相向传播的一对激光束中运动时,由于多普勒效应,原子倾向于吸收与原子运动方向相反的光子,而对与其相同方向行进的光子吸收几率较小;吸收后的光子将各向同性地自发辐射。平均地看来,两束激光的净作用是产生一个与原子运动方向相反的阻尼力,从而使原子的运动减缓(即冷却下来)。1985年美国国家标准与技术研究院的菲利浦斯(willam D.Phillips)和斯坦福大学的朱檬文(Steven Chu)首先实现了激光冷却原子的实验,并得到了极低温度(24μK)的钠原子气体。他们进一步用三维激光束形成磁光讲将原子囚禁在一个空间的小区域中加以冷却,获得了更低温度的“光学粘胶”。之后,许多激光冷却的新方法不断涌现,其中较著名的有“速度选择相干布居囚禁”和“拉曼冷却”,前者由法国巴黎高等师范学院的柯亨-达诺基(Claud Cohen-Tannodji)提出,后者由朱模文提出,他们利用这种技术分别获得了低于光子反冲极限的极低温度。此后,人们还发展了磁场和激光相结合的一系列冷却技术,其中包括偏振梯度冷却、磁感应冷却等等。朱模文、柯亨-达诺基和菲利浦斯三人也因此而获得了1997年诺贝尔物理学奖。激光冷却有许多应用,如:原子光学、原子刻蚀、原子钟、光学晶格光镊子、玻色-爱因斯坦凝聚、原子激光、高分辨率光谱以及光和物质的相互作用的基础研究等等。

    激光光谱/激光 编辑

    “钢铁侠”手套“钢铁侠”手套
    激光光谱(laser spectra)以激光为光源的光谱技术。与普通光源相比,激光光源具有单色性好、亮度高、方向性强和相干性强等特点,是用来研究光与物质的相互作用,从而辨认物质及其所在体系的结构、组成、状态及其变化的理想光源。激光的出现使原有的光谱技术在灵敏度和分辨率方面得到很大的改善。由于已能获得强度极高、脉冲宽度极窄的激光,对多光子过程、非线性光化学过程以及分子被激发后的弛豫过程的观察成为可能,并分别发展成为新的光谱技术。激光光谱学已成为与物理学、化学、生物学及材料科学等密切相关的研究领域。

    吸收光谱

    激光用于吸收光谱,可取代普通光源,省去单色器或分光装置。激光的强度高,足以抑制检测器的噪声干扰,激光的准直性有利于采用往复式光路设计,以增加光束通过样品池的次数。所有这些特点均可提高光谱仪的检测灵敏度。除去通过测量光束经过样品池后的衰减率的方法对样品中待测成分进行分析外,由于激光与基质作用后产生的热效应或电离效应也较易检测到,以此为基础发展而成的光声光谱分析技术和激光诱导荧光光谱分析技术已获得应用。利用激光诱导荧光、光致电离和分子束光谱技术的配合,已能有选择地检测出单个原子的存在。

    荧光光谱

    高强度激光能够使吸收物种中相当数量的分子提升到激发量子态。因此极大地提高了荧光光谱的灵敏度。以激光为光源的荧光光谱适用于超低浓度样品的检测,例如用氮分子激光泵浦的可调染料激光器对荧光素钠的单脉冲检测限已达到10-10摩尔/升,比用普通光源得到的最高灵敏度提高了一个数量级。
     

    拉曼光谱

    激光使拉曼光谱获得了新生,因为激光的高强度极大地提高了包含双光子过程的拉曼光谱的灵敏度  、分辨率和实用性。为了进一步提高拉曼散射的强度,最近又研究出两种新技术,即共振拉曼光谱法和相关反斯托克斯拉曼光谱法(CARS),使灵敏度得到更大的提高,但尚未成为常规的分析方法。

    高分辨激光光谱

    激光对高分辨光谱的发展起很大作用,是研究原子、分子和离子结构的有力工具,可用来研究谱线的精细和超精细分裂、塞曼和斯塔克分裂、光位移、碰撞加宽、碰撞位移等效应。

    时间分辨激光光谱

    能输出脉冲持续时间短至纳秒或皮秒的高强度脉冲激光器,是研究光与物质相互作用时瞬态过程的有力工具,例如,测定激发态寿命以及研究气 、液、固相中原子、分子和离子的弛豫过程

    激光传感器/激光 编辑

    激光传感器(laser transducer)利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表,它的优点是能实现无接触远距离测量,速度快,精度高,量程大,抗光、电干扰能力强等。

    激光位移传感器是采用激光三角原理和 或回波分析原理 进行非接触位置、位移测量的精密传感器。广泛应用于位置、位移、厚度、半径、形状、振动、距离等几何量的工业测量 ,传感器一体化设计,无需放大器。使用简单的按键(或远程信号)示教模式,可快速设置远点和近点。提供全面的激光测量产品, 最高精度达微米级,检测距离最远可达250m,高速响应,抗光干扰能力强,几乎适合所有的检测表面, 丰富的输出形式,开关量,模拟量,串口输出,Profibus和DeviceNet总线接口,  2级激光等级,光点最小可达0.8mm,有效检测小面积被测量面, 所有激光位移传感器都拥有极高的性能价格比。 
    1、FT 20 RA系列
    检测距离 20~80mm 精度 0.5mm光源 IR 880nm连接方式 直接附线 接插件 可选开关频率 200Hz输出信号 拟量 0~10V 0~10mA 可选最大输出电流 20mA显示 LED 红绿两色材料 黄铜 镀镍防护等级 IP65工作温度范围 0℃~60℃)

    2.FT50 RLA-20系列
    检测距离  40~60mm 可调精度 7μm  40μm 可选光源 激光 红色 670nm开关频率 800Hz 80Hz 可选连接方式 直接附线 接插件 M12 4针 可选输出信号 模拟量 0~10V 可选最大输出电流 3mA显示 LED 红色材料 ABS防护等级 IP67工作温度范围 (0℃~45℃)  

    激光光电子传感器
    3.FT50 RLA-40系列

    检测距离 45~85mm  可调精度 20μm  80μm 可选光源 激光 红色 670nm开关频率 800Hz 80Hz 可选连接方式 直接附线 接插件 M12 4针 可选输出信号 模拟量 0~10V 可选
    最大输出电流 3mA显示 LED 红色材料 ABS防护等级 IP67
    工作温度范围 (0℃~45℃)

    4.FT50 RLA-70系列
    检测距离 30~100mm 可选精度 0.03~0.1mm工作电源 15~30 V DC光源 激光 红色 650nm开关频率 1000Hz 可选
    连接方式 接插件 M12 8针输出信号 2×PNP NO 4~20mA RS485 可选最大输出电流 3mA显示 LED 红色
    材料 ABS防护等级 IP67工作温度范围 (-10℃~45℃)  

    5.FT50 RLA-220系列
    检测距离 80~300mm 可选精度 0.08~0.3mm工作电源 15~30 V DC光源 激光 红色 650nm
    开关频率 1000Hz 可选连接方式 接插件 M12 8针输出信号 2×PNP NO 4~20mA RS485 可选最大输出电流 3mA显示 LED 红色材料 ABS防护等级 IP67工作温度范围 (-10℃~45℃)  
    激光电子传感图

    6.FT80 RLA-500-L8/SIL8系列
    检测距离 250mm~750mm精度 0.25~0.75mm工作电源 15~30 V DC光源 激光 红色 650nm开关频率 1000Hz 可选连接方式 接插件 M12 8针输出信号 2×PNP NO/NC 4~20mA RS485 可最大输出电流 3mA显示 LED 红色材料 ABS防护等级 IP67工作温度范围 (-10℃~45℃)  

    7.FT90 ILA-S2-Q12系列
    检测距离 黑色0.5~3m 灰色0.5~7m 白色0.5~10m 可选精度 0.1mm工作电源 18~30 V DC光源 激光 红色 650nm开关频率 1000Hz 可选连接方式 接插件 M12 8针输出信号 2×PNP 4~20mA RS422 可选最大输出电流 3mA显示 LED 红色材料 ABS防护等级 IP67工作温度范围 (-10℃~45℃)  

    8.FT91 ILA-S2-Q12系列
    检测距离 黑色0.5~2m 灰色0.5~4m 白色0.5~6m 可选精度 0.1mm工作电源 18~30 V DC光源 激光 红色 650nm开关频率 1000Hz 可选连接方式 接插件 M12 8针输出信号 2×PNP  4~20mA RS422 可选最大输出电流 3mA显示 LED 红色材料 ABS防护等级 IP67工作温度范围 (-10℃~45℃)  

    9.FT92 ILA系列
    检测距离 0.2~6m 可选精度 5mm工作电源 15~30 V DC光源 激光 红色 650nm开关频率 1000Hz 可选连接方式 接插件 M12 5针输出信号 2×PNP  4~20mA 可选最大输出电流 3mA显示 LED 红色材料 ABS防护等级 IP67工作温度范围 (-10℃~45℃)  

    激光雷达/激光 编辑

    激光雷达
    激光雷达(laser radar)是指用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是激光技术与雷达技术相结合的产物 。由发射机 、天线 、接收机 、跟踪架及信息处理等部分组成。发射机是各种形式的激光器,如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器等;天线是光学望远镜;接收机采用各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等。激光雷达采用脉冲或连续波2种工作方式,探测方法分直接探测与外差探测。激光雷达在军事上可用于对各种飞行目标轨迹的测量。如对导弹火箭初始段的跟踪与测量,对飞机和巡航导弹的低仰角跟踪测量,对卫星的精密定轨等。激光雷达与红外、电视等光电设备相结合,组成地面、舰载和机载的火力控制系统,对目标进行搜索、识别、跟踪和测量。由于激光雷达可以获取目标的三维图像及速度信息,有利于识别隐身目标。激光雷达可以对大气进行监测,遥测大气中的污染和毒剂,还可测量大气的温度湿度、风速、能见度及云层高度。

    激光武器/激光 编辑

    激光激光武器
    激光武器是一种利用沿一定方向发射的激光束攻击目标的定向能武器,具有快速、灵活、精确和抗电磁干扰等优异性能,在光电对抗、防空和战略防御中可发挥独特作用。它分为战术激光武器和战略激光武器两种。它将是一种常规威慑力量。战术激光武器的突出优点是反应时间短,可拦击突然发现的低空目标。用激光拦击多目标时,能迅速变换射击对象,灵活地对付多个目标。激光武器的缺点是不能全天候作战,受限于大雾、大雪、大雨,且激光发射系统属精密光学系统,在战场上的生存能力有待考验。陆军的快速发射高炮的炮管寿命短,连续发射几分钟后就要更换,而激光武器不存在多次发射的寿命问题。可以预计,未来在目前弹炮结合防空武器系统的基础上,将出现将新型防空导弹。高炮和激光武器三结合的对空防御系统。其中,激光武器主要拦截从低空、超低空突然来袭的近距离目标,这有可能大大提高对精确武器的拦截溉率,解决当前存在的极近程防空问题,并可用于保卫重要目标,如重要机构、指挥中心、通讯和动力中枢等。目前研制的激光武器的体积一段较大,重量较重,所以各国首先考虑舰载应用。目前,发达国家的大型水面舰只已开始采用核能作为动力,中型水面舰只的电动化改进也已进入实质阶段,这都为激光武器在舰艇上的应用铺平了道路

    鉴于激光武器的重要作用和地位,美、俄、以色列和其他一些发达国家都投入了巨额资金,制定了宏大计划,组织了庞大的科技队伍,开发激光武器。至90年代初,仅美国政府对激光武器的研究投资就达90亿美元。80年代中后期,苏联和英国的军舰或陆上已有实验性战术激光武器装备,美、法、德等国也作了大量试验。战略激光武器研究费用高,技术难度大,其前景还有待观察。激光武器的效费比是比较高的。在防空武器方面,当前主体是导弹,激光武器与之相比消耗费用要便宜得多。例如,一枚“爱国者”导弹要60-70万美元,一枚短程“毒刺”式导弹要2万美元,而激光发射一次仅需数千美元,今后随着技术的发展,激光发射一次的费用可降至数百美元。去年6月6日,美国军方在新墨西哥州南部的怀特桑兹导弹试验场首次进行战术高能武器试验,成功摧毁了一枚飞行中的喀秋莎火箭。美军方官员称,这是世界上第一种以激光为基础的反导系统。美军方还将于近期进行该武器击落多枚“来袭导弹”的试验。该系统由美加利福尼亚州的承包商汤普森·拉莫·伍尔德里奇公司专门为美国陆军和以色列设计制造,开发费用高达2亿美元。该系统尤其适合部署在人口稠密的地方,而且成本十分低廉,据估算,每拦截一枚导弹只需约3000美元。美国防部目前正在考虑研制一种机动性能更强、打击范围更广、主要针对弹道导弹的激光拦截技术.

    武器应用/激光 编辑

    激光激光武器
    不同功率密度,不同输出波形,不同波长的激光,在与不同目标材料相互作用时,会产生不同的杀伤破坏效应。用激光作为“死光”武器,不能像在激光加工中那样借助于透镜聚焦,而必须大大提高激光器的输出功率,作战时可根据不同的需要选择适当的激光器。目前,激光器的种类繁多,名称各异,有体积整整占据一幢大楼、功率为上万亿瓦、用于引发核聚变的激光器,也有比人的指甲还小、输出功率仅有几毫瓦、用于光电通信的半导体激光器。按工作介质区分,目前有固体激光器、液体激光器和分子型、离子型、准分子型的气体激光器等。同时,按其发射位置可分为天基、陆基、舰载、车载和机载等类型,按其用途还可分为战术型和战略型两类。

    战术激光武器

    激光剑激光剑
    战术激光武器是利用激光作为能量,是像常规武器那样直接杀伤敌方人员、击毁坦克、飞机等,打击距离一般可达20公里。这种武器的主要代表有激光枪和激光炮,它们能够发出很强的激光束来打击敌人。1978年3月,世界上的第一支激光枪在美国诞生。激光枪的样式与普通步枪没有太大区别,主要由四大部分组成:激光器、激励器、击发器和枪托。目前,国外已有一种红宝石袖珍式激光枪,外形和大小与美国的派克钢笔相当。但它能在距人几米之外烧毁衣服、烧穿皮肉,且无声响,在不知不觉中致人死命,并可在一定的距离内,使火药爆炸,使夜视仪、红外或激光测距仪等光电设备失效。还有7种稍大重量与机枪相仿的小巧激光枪,能击穿铜盔,在1500米的距离上烧伤皮肉、致瞎眼睛等。战术激光武器的"挖眼术"不但能造成飞机失控、机毁人亡,或使炮手丧失战斗能力,而且由于参战士兵不知对方激光武器会在何时何地出现,常常受到沉重的心理压力。因此,激光武器又具有常规武器所不具备的威慑作用。1982年英阿马岛战争中,英国在航空母舰和各类护卫舰上就安装有激光致盲武器,曾使阿根廷的多架飞机失控、坠毁或误入英军的射击火网。

    战略激光武器

    战略激光武器可攻击数千公里之外的洲际导弹;可攻击太空中的侦察卫星和通信卫星等。例如,197

    激光激光
    5年11月,美国的两颗监视导弹发射井的侦察卫星在飞抵西伯利亚上空时,被前苏联的“反卫星”陆基激光武器击中,并变成“瞎子”。因此,高基高能激光武器是夺取宇宙空间优势的理想武器之一,也是军事大国不惜耗费巨资进行激烈争夺的根本原因。据外刊透露,自70年代以来,美俄两国都分别以多种名义进行了数十次反卫星激光武器的试验。目前,反战略导弹激光武器的研制种类有化学激光器、准分子激光器、自由电子激光器和调射线激光器。例如:自由电子激光器具有输出功率大、光束质量好、转换效率高、可调范围宽等优点。但是,自由电子激光器体积庞大,只适宜安装在地面上,供陆基激光武器使用。作战时,强激光束首先射到处于空间高轨道上的中断反射镜。中断反射镜将激光束反射到处于低轨道的作战反射镜,作战反射镜再使激光束瞄准目标,实施攻击。通过这样的两次反射,设置在地面的自由电子激光武器,就可攻击从世界上任何地方发射的战略导弹。高基高能激光武器是高能激光武器与航天器相结合的产物。当这种激光器沿着空间轨道游戈时,一旦发现对方目标,即可投入战斗。由于它部署在宇宙空间,居高临下,视野广阔,更是如虎添翼。在实际战斗中,可用它对对方的空中目标实施闪电般的攻击,以摧毁对方的侦察卫星预警卫星通信卫星气象卫星,甚至能将对方的洲际导弹摧毁在助推的上升阶段。

    玻璃/激光 编辑

    激光激光玻璃
    激光玻璃是一种以玻璃为基质的固体激光材料。它广泛应用于各类型固体激光光器中,并成为高功率和高能量激光器的主要激光材料。激光玻璃由基质玻璃和激活离子两部分组成。激光玻璃各种物理化学性质主要由基质玻璃决定,而它的光谱性质则主要由激活离子决定。但是基质玻璃与激活离子彼此间互相作用,所以激活离子对激光玻璃的物理化学性质有一定的影响,而基质玻璃对它的光谱性质的影响有时还是相当重要的。

    激光玻璃的基本要求概括起来有以下几点:
    1、激活离子的发光机构中必需有亚稳态,形成三能级或四能纵机构;并要求亚稳态有较长寿命,使粒子数易于积累达到反转。为使激光玻璃有较高的效率和低的振荡值,从能级机构来讲,四能级优于三能级。而当终态能级与基态 能级之间能量间隔大于1000厘米-1时,在室温下终态能级几乎是空因此,在室温下泵浦也易于产生粒子数反转。目前已在玻璃中产生激光的各种激活离子,以Nd3 离子最佳,其为四能级机构,激光跃迁的终态与基态能级的间距约为1950厘米。

    2、激光玻璃必需有各种适串的光谱性质。其中包括吸收光谱性质,要求在激发光源的辐射光渐内有宽而多的吸收带,高的吸收系数,吸收光谱带与光源的辐射带的峰值尽可能重叠,这样有利于充分利用激发光源的能量;荧光光谱性质,一般要求它的荧光谱带少而窄,这样输出能量不致分散; 同时为使吸收的激发光能量尽可能多地转化为激光能量,还要求荧光的量子效率尽可能高,内部的能量损耗尽可能小。

    3、激光基质玻璃必需有良好的透明度,尤其是对激光波长的吸收应尽可能低。基质玻璃的透明度高,就能使光泵的能量充分地被激活离子所吸收,转化为激光。透明度降低 就增加了基质对光泵能量的吸收,而使激光玻璃温度升高,这会带来一系列缺点。目前光泵的辐射谱带大部分位于可见光及近紫外和红外区域,所以必须选择在该区域透明的材料。在无机玻璃中以氧化物和氟化物玻璃较为适宜。基质玻璃中若含有铁、铜、铅、锰、钻、镍等过渡金属元素的化合物.在近紫外到红外都有强的吸收,会使基质玻璃的透明度下降。在玻璃中引起激光波长吸收的主要来源是杂质

    4、激光玻璃必需有良好的光学均匀性。激光玻璃的光学不均匀性使光线通过玻璃后波面变形和产生程差,促使其振荡阈值升良效率降低,发散角增加。

    5、激光玻璃必需有良好的热光稳定件。激光器工作时由于激活离子的非辐射跃迁损失和基质玻璃的紫外、红外吸收光泵的一部分光能转化为使玻璃温度升高的热能。同时,由于吸热和冷却条件的不同在棒的径向就会出现温度梯度。这些因素除导致激光玻璃的光学均匀性降低而影响激光性能外,甚至会使激光被璃由于热机械性能不好而损坏。

    6、激光玻璃必需有良好的物理化学性能。除了以上几点要求外,为了便于制造、加工和使用,还要求激光玻璃具有良好的物别化学性能。这包括失透倾向小,化学稳定性高。有一定的机械强度和良好的光照稳定性和热导性等。失透倾向高的玻璃使玻璃制造,尤其是大块玻璃的生产工艺带来困难,并难于得到光学均匀性高的被璃。

    历史/激光 编辑

    激光激光
    激光的理论基础起源于大物理学家‘爱因斯坦’,1916年爱因斯坦提出了一套全新的技术理论‘受激辐射’。这一理论是说在组成物质的原子中,有不同数量的粒子(电子)分布在不同的能级上,在高能级上的粒子受到某种光子的激发,会从高能级跳到(跃迁)到低能级上,这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光,而且在某种状态下,能出现一个弱光激发出一个强光的现象。这就叫做“受激辐射的光放大”,简称激光。 
    1958年,美国科学家肖洛和汤斯发现了一种神奇的现象:当他们将钠光灯泡所发射的光照在一种稀土晶体上时,晶体的分子会发出鲜艳的、始终会聚在一起的强光。根据这一现象,他们提出了"激光原理",即物质在受到与其分子固有振荡频率相同的能量激励时,都会产生这种不发散的强光--激光。他们为此发表了重要论文。肖洛和汤斯的研究成果发表之后,各国科学家纷纷提出各种实验方案,但未获成功。 
    1960年5月15日,美国加利福尼亚州休斯实验室的科学家梅曼宣布获得了波长为0.6943微米的激光,这是人类有史以来获得的第一束激光,梅曼因而也成为世界上第一个将激光引入实用领域的科学家。 
    1960年7月7日,梅曼研制成功世界上第一台激光器,梅曼的方案是,利用一个高强闪光灯管,来刺激在红宝石色水晶里的铬原子,从而产生一条相当集中的纤细红色光柱,当它射向某一点时,可使其达到比太阳表面还高的温度。∈历史现象可否被用来加强光场,因为前提是介质必须存在着群数反转(或译居量反转)的状态。在一个二级系统中,这是不可能的。人们首先想到用三级系统,而且计算证实了辐射的稳定性。
    1960年7月7日,梅曼宣布世界上第一台激光器由诞生,梅曼的方案是,利用一个高强闪光灯管,来刺激红宝石。由于红宝石其实在物理上只是一种掺有铬原子的刚玉,所以当红宝石受到刺激时,就会发出一种红光。在一块表面镀上反光镜的红宝石的表面钻一个孔,使红光可以从这个孔溢出,从而产生一条相当集中的纤细红色光柱,当它射向某一点时,可使其达到比太阳表面还高的温度。 
    前苏联科学家尼古拉·巴索夫于1960年发明了半导体激光器。半导体激光器的结构通常由p层、n层和形成双异质结的有源层构成。其特点是:尺寸小、p合效率高、响应速度快、波长和尺寸与光纤尺寸适配、可直接调制、相干性好。

    发展时间表/激光 编辑

    1916年:爱因斯坦提出“受激发射”理论,一个光子使得受激原子发出一个相同的光子。
    1953年:美国物理学家Charles Townes用微波实现了激光器的前身:微波受激发射放大(英文首字母缩写maser)
    1957年:Townes的博士生Gordon Gould创造了“laser”这个单词,从理论上指出可以用光激发原子,产生一束相干光束,之后人们为其申请了专利,相关法律纠纷维持了近30年。
    1960年:美国加州Hughes 实验室的Theodore Maiman实现了第一束激光 
    1961年:激光首次在外科手术中用于杀灭视网膜肿瘤。
    1962年:发明半导体二极管激光器,这是今天小型商用激光器的支柱。
    1969年:激光用于遥感勘测,激光被射向阿波罗11号放在月球表面的反射器,测得的地月距离误差在几米范围内。
    1971年:激光进入艺术世界,用于舞台光影效果,以及激光全息摄像。英国籍匈牙利裔物理学家Dennis Gabor凭借对全息摄像的研究获得诺贝尔奖。
    1974年:第一个超市条形码扫描器出现
    1975年:IBM投放第一台商用激光打印机 
    1978年:飞利浦制造出第一台激光盘(LD)播放机,不过价格很高
    1982年:第一台紧凑碟片(CD)播放机出现,第一部CD盘是美国歌手Billy Joel在1978年的专辑52nd Street。
    1983年:里根总统发表了“星球大战”的演讲,描绘了基于太空的激光武器 
    1988年:北美和欧洲间架设了第一根光纤,用光脉冲来传输数据。
    1990年:激光用于制造业,包括集成电路和汽车制造
    1991年:第一次用激光治疗近视,海湾战争中第一次用激光制导导弹。
    1996年:东芝推出数字多用途光盘(DVD)播放器
    2008年:法国神经外科学家使用广导纤维激光和微创手术技术治疗了脑瘤
    2010年:美国国家核安全管理局(NNSA)表示,通过使用192束激光来束缚核聚变的反应原料、氢的同位素氘(质量数2)和氚(质量数3),解决了核聚变的一个关键困难。

    革命/激光 编辑

    现代社会中,信息的作用越来越重要,谁掌握的信息越迅速、越准确、越丰富,谁也就更加掌握了主动权,也就有更多成功的机会。激光的出现引发了一场信息革命,从VCD、DVD光盘到激光照排,激光的使用大大提高了效率,以及方便人们保存和提取信息,“激光革命” 意义非凡。激光的空间控制性和时间控制性很好,对加工对象的材质、形状、尺寸和加工环境的自由度都很大,特别适用于自动化加工,激光加工系统与计算机数控技术相结合可构成高效自动化加工设备,已成为企业实行适时生产的关键技术,为优质、高效和低成本的加工生产开辟了广阔的前景。目前,激光技术已经融入我们的日常生活之中了,在未来的岁月中,激光会带给我们更多的奇迹。激光是现代新光源,具有方向性好、亮度高、单色性好等特点而被广泛应用,如激光测距、激光钻孔和切割、地震监测、激光手术、激光唱头等。激光武器产生的独特烧蚀效应、激波效应和辐射效应,已被广泛运用于防空、反坦克、轰炸机等方面,并已显示了它的神奇威力。我国的激光产业有两大龙头,南有大族激光,北有 G科达(600986),有趣的是,这两只激光股的流通盘分别只有5468万股和4953万股,属袖珍型,但G科达的股价却不及大族激光的零头,后市有很强的爆发潜力。G科达主业是激光电子产品,公司与外资合作,生产具有国际先进技术水平的激光头及相关电子产品,公司安装运行24条生产线,生产三类机种多个型号的激光头产品,可年加工各种激光头4800万件,成为我国最大的激光头生产基地,与行内的“大族激光”双雄鼎立。G科达控股子公司东营科英激光电子有限公司,其经营范围为生产销售电子激光头、机芯及相关产品,主导产品数字解码激光头广泛用于电脑、影碟机、游戏机等高科技电子产品,当前主要客户有LG 电子、华硕电脑、建兴电子等著名IT厂商,由于激光头及其系列产品凝聚着光学、电子、精密机械、微电脑、新材料、微细加工等高新技术之精华,是当今最先端科技的结晶,应用前景非常广阔,公司的激光产业今后可望高速增长。
     
    另外G科达的母公司科达实业在G科达2005年年报上承诺,“青岛液化石油气低温常压储运工程项目” 建成后将注入到上市公司,使G科达控股华东最大的液化石油气基地项目,创造了一个巨大的利润增长点,因为液化石油气是卖方市场,而且价格还有暴升的可能,公司发展前景堪称一流。G科达与大族激光同是我国激光电子的两大巨子,正在形成激光和液化石油气建设项目两大拳头产业,特别是液化石油气项目注入后公司业绩将会暴增,而现时流通盘不到5000万股,股价在净资产值附近,远离8.6元的发行价,具有不错的投资投机价值,近期主力在底部正大举介入,后市有望绝尘而去,值得密切关注。激光学是20世纪60年代发展起来的一门新兴学科,是继原子能、计算机和半导体技术之后的重大科技成果之一。 

    中国新进展/激光 编辑

    2003年,据中国科学院消息,经过中国科学院物理所王树铎研究开发小组人员的努力,首次实现了对大面积准分子激光能量的直接测量,其有效测量直径达100mm,在热释电型激光探测器的尺寸上为世界之最。经过与中国原子能科学研究院的有关专家合作以及在国家实验室进行的试验表明,此系统在不同能量区域(10-20J和100-200mJ)均达到了预期的技术指标。据介绍,激光聚变研究是一个很有发展前途的能源开发课题,激光可控热核聚变反应必将给人类生活带来新的转折。激光聚变在军事科学研究中也具有重要意义。在激光聚变实验,特别是在间接驱动聚变研究中,为了生产强的辐射驱动场,人们正在追求高的X光转换效率,良好的辐射输运环境,最佳的辐射驱动场。在这些研究过程中,对准分子激光的能量进行直接监测和研究是非常重要的。该项研究成果表明,该项目的研究开发除了有实力对已开发的产品市场不断开拓外,对国家正在发展的应用需求项目也具备了承担和开发能力。

    测速/激光 编辑

    激光激光

    激光测速是对被测物体进行两次有特定时间间隔的激光测距,取得在该一时段内被测物体的移动距离,从而得到该被测物体的移动速度。因此,激光测速具有以下几个特点
    1、由于该激光光束基本为射线,估测速距离相对于雷达测速有效距离远,可测1000M外;

    2、测速精度高,误差<1公里;

    3、鉴于激光测速的原理,激光光束必须要瞄准垂直与激光光束的平面反射点,又由于被测车辆距离太远、且处于移动状态,或者车体平面不大,而导致激光测速成功率低、难度大,特别是执勤警员的工作强度很大、很易疲劳。

    4、鉴于激光测速的原理,激光测速器不可能具备在运 动中使用,只能在静止状态下应用;因此,激光测速仪不能称之为“流动电子警察”。在静止状态下使用时,司机很容易发现有检测,因此达不到预期目的。

    5、价格昂贵,现在经过正规途径进口的激光测速仪(不含取景和控制部分)价格至少在一万美金左右。
    北京莱泽光电技术有限公司激光加工部010-64664911主要运用YAG、CO2激光打标机进行专业激光打标、激光刻字业务的加工公司。YAG、CO2激光打标机采用计算机控制,利用高科技激光技术,可以在各种金属 非金属上进行激光刻字、激光标记。

    激光标记相比传统标记方式(如喷墨、腐蚀、电火花、冲压、丝网印刷等)具有以下特点:

    1. 能标记任意图形、文字、条形码、二维码,可实现自动编号, 打印序列号、批号、日期。

    2. 激光标记后,不会因环境关系(如潮湿、酸性及碱性)自然消退,而是永久保持,不易被人假冒,具有良好的防伪功能。

    3. 无“刀具”磨损,无毒,无环境污染,高环保。

    4. 标记质量好——属于非接触式加工,对加工材料不产生机械应力,不损坏被加工物品,精确、精美。

    5. 可进行超精微细图文标记

    6. 图文精美、加工快捷、个性化设计。
    其主要应用范围:金银首饰、钟表、眼镜、服饰、餐具、烟酒、饮料、礼品、模具、医疗器械、仪表仪器、卫生洁具、办公用品、家居用品、五金工具、灯光音响、商标标牌、电子元件、汽车制造、及航天航空等行业。

    通信/激光 编辑

    激光通信,是激光在大气空间传输的一种通信方式。激光大气通信的发送设备主要由激光器(光源)、光调制器、光学发射天线(透镜)等组成;接收设备主要由光学接收天线、光检测器等组成。信息发送时,先转换成电信号,再由光调制器将其调制在激光器产生的激光束上,经光学天线发射出去。信息接收时,光学接收天线将接收到的光信号聚焦后,送至光检测器恢复成电信号,在还原为信息。大气激光通信的容量大、保密性好,不受电磁干扰。但激光在大气中传输时受雨、雾、雪、霜等影响,衰耗要增大,故一般用于边防、海岛、跨越江河等近距离通信,以及大气层外的卫星间通信和深空通信。早期的激光大气通信所用光源多数为二氧化碳激光器、氦-氖激光器等。二氧化碳激光器输出激光波长为10.6微米,此波长正好处在大气信道传输的低损耗窗口,是较为理想的通信光源。从70年代末到80年代中期,由于在技术实现上难以解决好全天候、高机动性、高灵活性、稳定性等问题,激光大气通信的研究陷入低潮。
     
    1988年,巴西宣布研制成功一种便携式半导体激光大气通信系统。这种通过激光器联通线路的军用红外通信装置,其外形如同一架双筒望远镜,在上面安装了激光二极管和麦克风。使用时,一方将双筒镜对准另一方即可实现通信,通信距离为1千米,如果将光学天线固定下来,通信距离可达15千米。1989年,美国成功地研制出一种短距离、隐蔽式的大气激光通信系统。1990年,美国试验了适用于特种战争和低强度战争需要的紫外光波通信,这种通信系统完全符合战术任务的要求,通信距离为2~5千米;如果对光束进行适当处理,通信距离可达5~10千米。90年代初,俄罗斯研制成功了大功率半导体激光器,并开始了激光大气通信系统技术的实用化研究。不久便推出了10千米以内的半导体激光大气通信系统并在莫斯科、瓦洛涅什、图拉等市应用。在瓦涅什河两岸相距4千米的两个电站之间,架设起了半导体激光大气通信系统,该系统可同时传输8路数字电话。在距离瓦洛涅什城约200千米以及在距莫斯科不远的地方,也开通了半导体激光大气通信系统线路。
    随着半导体激光器的不断成熟、光学天线制作技术的不断完善、信号压缩编码等技术的合理使用,激光大气通信正重新焕发出生机。

    科学研究/激光 编辑

    用激光塑造记忆
    科学家用激光在果蝇大脑中创造了记忆。科学家用激光在果蝇大脑中创造了记忆。


    通过将一束激光照进果蝇的大脑,科学家们从无到有创造出了一些新的记忆。英国伦敦皇家学院的神经科学家Simon Schultz表示,这是一项“令人惊讶的研究工作”。

    记忆的形成是非常简单的,就是对那些很糟糕的并且需要避免的特殊刺激的联想。作为形成这种联想的第一步,英国牛津大学的神经科学家Gero Miesenbock和同事对果蝇究竟是喜欢3-辛醇(OCT)还是4-甲基环己醇(MCH)的气味进行了研究。接下来,研究小组在任意一种气味出现的时候,对果蝇进行了电击。自然而然地,这些果蝇开始逃避与这些气味有关的电击,即便是它们最初喜欢的气味也是如此。

    Miesenbock和同事随后想要搞清的是,他们能否在不用电击的前提下让果蝇讨厌一种气味。为了实现这一目标,研究人员向果蝇大脑的不同神经回路中注射了一种转基因版本的ATP(细胞能量的一种来源)。这一次,当果蝇遇到OCT或MCH的气味时,研究人员便会向它们的大脑中反射一束激光。这一过程释放了转基因的ATP,进而激活了能够释放多巴胺——一种被认为能够在果蝇中形成令人厌恶的记忆的神经传递素——的神经细胞。毫无疑问,在OCT或MCH气味存在的情况下,暴露在激光下的果蝇会开始回避这些气味,就像它们被电击了一样。

    更多的实验使得研究人员能够将这种负面强化效果限制在果蝇大脑中的仅仅12个神经细胞中。研究人员在最新出版的《细胞》杂志上报告了这一研究成果。 

    Schultz表示,研究人员正在给实验室小鼠中使用这种激光方法,因此这些发现在哺乳动物中进行测试的时间并不会等得太久。尽管这只是一个遥远的前景,但Schultz已经开始思索这项工作如何对人类产生帮助。

    相关文献

    参考资料
    [1]^引用日期:2014-03-06

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