激光和激光器的種類

一、激光的本質(zhì)

首先咱們先回顧下之前學(xué)習(xí)過(guò)的物理知識(shí)。在微觀層面，電子繞原子核做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，但是在不同的能量級(jí)上兩者的距離不同。當(dāng)電子從高能級(jí)掉到低能級(jí)時(shí)，根據(jù)能量守恒定律，這部分能量會(huì)以光和熱兩種方式釋放出去，這就是光的本質(zhì)。而光具有波粒二象性，不同波長(zhǎng)的光表現(xiàn)出不同的特性，符合一定波長(zhǎng)的光而表現(xiàn)出來(lái)的，就是激光。

激光之所以適用范圍很廣，取決于它具有的的特點(diǎn)：

●方向性好：激光發(fā)射后發(fā)散角非常小，激光射出20公里，光斑直徑只有幾十厘米，激光射到38萬(wàn)公里的月球上，其光斑直徑還不到2公里。

●單色性好：光的顏色由光的不同波長(zhǎng)決定，不同的顏色，是不同波長(zhǎng)的光作用于人的視覺(jué)的不同而反映出來(lái)。激光的波長(zhǎng)基本一致，譜線寬度很窄，顏色很純。單色性很好。由于這個(gè)特性，激光在通信技術(shù)中應(yīng)用很廣；

●亮度高：由于激光的發(fā)射能力強(qiáng)和能量的高度集中，所以亮度很高，它比普通光源高億萬(wàn)倍，比太陽(yáng)表面的亮度高幾百億倍。亮度是衡量一個(gè)光源質(zhì)量的重要指標(biāo)，若將中等強(qiáng)度的激光束經(jīng)過(guò)會(huì)聚，可在焦點(diǎn)出產(chǎn)生幾千到幾萬(wàn)度的高溫；

●相干性好：相干性是所有波的共性，但由于各種光波的品質(zhì)不同，導(dǎo)致它們的相干性也有高低之分。普通光是自發(fā)輻射光，不會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。激光不同于普通光源，它是受激輻射光，具有極強(qiáng)的相干性，所以稱為相干光。

二、激光和激光器的種類

我們平時(shí)見(jiàn)到的以及我們的意識(shí)里，激光應(yīng)該是紅色的。其實(shí)激光在不同的波長(zhǎng)表征出不同的顏色，甚至還有不可見(jiàn)紅外激光，具體如下：

● 激光可見(jiàn)光束顏色波長(zhǎng)從短到長(zhǎng)依次為：藍(lán)紫色（405nm），藍(lán)色（445nm，460nm，473nm），綠色（532nm），黃色（589nm）和紅色（635nm，650nm）

● 不可見(jiàn)紅外激光（808nm，980nm，1064nm）具有比可視紅光較長(zhǎng)的波長(zhǎng)。

下面我們來(lái)說(shuō)說(shuō)激光器的種類，目前常見(jiàn)的激光器按工作介質(zhì)分氣體激光器、固體激光器、半導(dǎo)體激光器、光纖激光器和染料激光器5大類，近來(lái)還發(fā)展了自由電子激光器。大功率激光器通常都脈沖方式輸出已獲得較大的峰值功率。有興趣的同學(xué)可以更深入的了解一下。

激光器

三、激光的用途

● 激光通訊：利用激光進(jìn)行載波通信，由于其抗干擾性強(qiáng)，所以它傳輸帶寬高，容量大，距離遠(yuǎn)；

● 激光醫(yī)學(xué)：夠扮演鉆頭、手術(shù)刀、焊槍等多種角色，或激光手術(shù)治療、弱激光生物刺激作用的非手術(shù)治療和激光的光動(dòng)力治療。

●激光測(cè)距：激光測(cè)距是以激光器作為光源進(jìn)行測(cè)距。與光電測(cè)距儀相比，不僅可以日夜作業(yè)、而且能提高測(cè)距精度，顯著減少重量和功耗，使測(cè)量到人造地球衛(wèi)星、月球等遠(yuǎn)目標(biāo)的距離變成現(xiàn)實(shí)。

● 激光加工：包括切割、焊接、表面處理、打孔、打標(biāo)、劃線、微調(diào)等各種加工工藝。

●激光唱片：能夠用來(lái)貯存各種信息和聲音。影碟能夠貯存和再現(xiàn)畫面和影片，而得到計(jì)算機(jī)幫助、運(yùn)轉(zhuǎn)自如的光盤只讀存儲(chǔ)器可以包容所有范圍的信息，從字詞、音樂(lè)一直到畫面和活動(dòng)的電視連續(xù)鏡頭。

● 軍事激光：激光在攻擊和防御層面都有應(yīng)用。在攻擊方面，美國(guó)已經(jīng)研制出激光炮并實(shí)驗(yàn)成功；在防御方面，激光雷達(dá)也有大范圍的用途。

除此以外，目前有研究將激光用于指紋之別和面部識(shí)別。激光的用途還有很多很多，更多的用途也需要大家去研究，去開(kāi)發(fā)，也希望本文能讓大家對(duì)激光有一定的初步認(rèn)識(shí)。

激光雷達(dá)

不單單以上這些，激光還有更廣、更寬泛的應(yīng)用需要去研究和挖掘，希望未來(lái)有更多的人來(lái)研究激光，使之為我們生活和社會(huì)帶來(lái)更大的便捷。