激光及其技术应用

激光

1916年，激光被著名物理学家爱因斯坦发现，但直到1960年才首次制造成功。它的亮度为太阳光的100亿倍。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。因此，激光被誉为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。

激光技术

激光具有单色性好、方向性强、亮度高等特点。激光技术的核心是激光器，激光器的种类很多，可按工作物质、激励方式、运转方式、工作波长等不同方法分类。广泛应用的单元技术有共振腔设计与选模、倍频、调谐、Q开关、锁模、稳频和放大技术等。

激光打孔技术

激光打孔技术具有精度高、通用性强、效率高、成本低和综合技术经济效益显著等优点，已成为现代制造领域的关键技术之一。目前使用的激光器多以YAG激光器、二氧化碳激光器为主，还有准分子激光器、同位素激光器和半导体泵浦激光器。激光打孔技术主要应用在航空航天、汽车制造、电子仪表、化工等行业。

激光雕刻

是以数控技术为基础，激光加工为媒介。加工材料在激光照射下瞬间发生熔化和汽化的物理变性，达到加工的目的。

激光雕刻可以打出各种文字、符号和图案等，字符大小可以从毫米到亚微米量级，对产品的防伪有特殊意义。激光雕刻已广泛用于微电子工业和生物工程等领域。

激光打标技术

它是利用激光打标机产生的激光对工件进行局部照射，使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应，从而留下永久性标记的一种打标方法。其工作原理是由激光发生器生成高能量的连续激光光束。当激光作用于承印材料时，处于基态的原子跃迁到较高能量状态；处于较高能量状态的原子会很快回到基态，这时就会以光子或量子的形式释放出额外的能量，并由光能转换为热能，使表面材料瞬间熔融，甚至汽化，从而形成图文标记。

激光手术

指用二氧化碳发光管射出高功率光线作用于病理组织，能使炎症吸收破坏肿瘤，低功率可以祛斑美化皮肤。激光手术有准分子激光角膜表面切削术、准分子激光原位角膜磨镶术、准分子激光上皮下原位角膜磨镶术几种类型。

激光能产生高能量和聚焦精确的单色光﹐具有一定的穿透力，作用于人体组织时能在局部产生高热量。激光手术就是利用激光的这一特点，去除或破坏目标组织，达到治疗的目的。激光手术主要包括激光切割和激光换肤。

激光切割

该技术采用激光束照射到钢板表面时释放的能量来使不锈钢熔化并蒸发。激光源一般用二氧化碳激光束，工作功率为500至2500瓦。该功率的水平比许多家用电暖气所需要的功率还低，但是，通过透镜和反射镜，激光束可聚集在很小的区域。能量的高度集中能够迅速局部加热，使不锈钢蒸发。此外，由于能量非常集中，所以，仅有少量热传到钢材的其他部分，所造成的变形很小或没有变形。利用激光可以非常准确地切割复杂形状的坯料，所切割的坯料不必再做进一步的处理。

激光光谱

激光光谱是以激光为光源的光谱技术。激光光源具有单色性好、亮度高、方向性强、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、材料科学等密切相关的研究领域。

激光器

是能发射激光的装置，按工作介质，可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器四大类。

现今，由于激光器具备的种种突出特点，因而被很快运用于工业、农业、精密测量和探测、通讯与信息处理、医疗、军事等各方面，并在许多领域引起了革命性的突破。而随着人类对激光技术的进一步研究和发展，激光器的性能将进一步提升，成本将进一步降低，但是它的应用范围还将继续扩大，并将发挥出越来越巨大的作用。

光纤激光器

是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器。光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发出来，在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度，造成激光工作物质的激光能级“粒子数反转”，当适当加入正反馈回路便可形成激光振荡输出。按照光纤材料的种类，光纤激光器可分为晶体光纤激光器、非线性光学型光纤激光器、稀土类掺杂光纤激光器和塑料光纤激光器。

激光雷达

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。

激光雷达的作用是能精确测量目标的位置、运动状态和形状，探测、识别、分辨和跟踪目标，广泛应用于军事上。经过多年努力，科学家们已研制出火控激光雷达、侦测激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。

激光传感器

是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。可以说激光是最准的尺。

拓展阅读

激光在美容界的用途：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、老年斑、毛细血管扩张等。