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激光具有

發布時間: 2021-03-26 17:58:51

激光的三個特點

1 單色性好:普通光源發射的光子,在頻率上是各不相同的,所以包含有各種顏色.而激光發射的各個光子頻率相同,因此激光是最好的單色光源.
由於光的生物效應強烈地依賴於光的波長,使得激光的單色性在臨床選擇性治療上獲得重要應用.此外,激光的單色特性在光譜技術及光學測量中也得到廣泛應用,已成為基礎醫學研究與臨床診斷的重要手段.
2 相乾性好:由於受激輻射的光子在相位上是一致的,再加之諧振腔的選模作用,使激光束橫截面上各點間有固定的相位關系,所以激光的空間相乾性很好(由自發輻射產生的普通光是非相干光).激光為我們提供了最好的相干光源.正是由於激光器的問世,才促使相干技術獲得飛躍發展,全息技術才得以實現.
3 方向性好:激光束的發散角很小,幾乎是一平行的光線,激光照射到月球上形成的光斑直徑僅有1公里左右.而普通光源發出的光射向四面八方,為了將普通光沿某個方向集中起來常使用聚光裝置,但即便是最好的探照燈,如將其光投射到月球上,光斑直徑將擴大到1 000公里以上.
激光束的方向性好這一特性在醫學上的應用主要是激光能量能在空間高度集中,從而可將激光束製成激光手術刀.另外,由幾何光學可知,平行性越好的光束經聚焦得到的焦斑尺寸越小,再加之激光單色性好,經聚焦後無色散像差,使光斑尺寸進一步縮小,可達微米級以下,甚至可用作切割細胞或分子的精細的「手術刀」.
4 亮度高:激光的亮度可比普通光源高出1012-1019倍,是目前最亮的光源,強激光甚至可產生上億度的高溫.激光的高能量是保證激光臨床治療有效的最可貴的基本特性之一.利用激光的高能量還可使激光應用於激光加工工業及國防事業等.

② 激光具有較高的什麼

方向;單色;亮度;機械加工;醫療手術;精密測量 軍事武器

③ 激光具有什麼樣的特性

激光和普通的光可大抄不一樣,它具有襲高度的方向性和單色性,我們可以通過光學手段使有限的激光能量在時間上和空間上高度集中,從而使激光具有極高的亮度,這樣它也就保持了極高的能量。例如,一個小功率的氦—氖氣體激光器,發出的激光亮度可以是太陽光的100倍;而Q開關紅寶石激光器發出的激光亮度比太陽光要高出幾億倍!正是由於激光的這種特性,使它的能量大得驚人。從激光武器里射出的激光束,一照到物體上,就連坦克都能頓時被燒穿。

④ 激光有哪些特點,具有哪些重要應用

激光的特點

1、定向發光

普通光源是向四面八方發光。要讓發射的光朝一個方向傳播,需要給光源裝上一定的聚光裝置,如汽車的車前燈和探照燈都是安裝有聚光作用的反光鏡,使輻射光匯集起來向一個方向射出。激光器發射的激光,天生就是朝一個方向射出,光束的發散度極小,大約只有0.001弧度,接近平行。

1962年,人類第一次使用激光照射月球,地球離月球的距離約38萬公里,但激光在月球表面的光斑不到兩公里。若以聚光效果很好,看似平行的探照燈光柱射向月球,按照其光斑直徑將覆蓋整個月球。

2、亮度極高

在激光發明前,人工光源中高壓脈沖氙燈的亮度最高,與太陽的亮度不相上下,而紅寶石激光器的激光亮度,能超過氙燈的幾百億倍。因為激光的亮度極高,所以能夠照亮遠距離的物體。

紅寶石激光器發射的光束在月球上產生的照度約為0.02勒克斯(光照度的單位),顏色鮮紅,激光光斑明顯可見。若用功率最強的探照燈照射月球,產生的照度只有約一萬億分之一勒克斯,人眼根本無法察覺。

激光亮度極高的主要原因是定向發光。大量光子集中在一個極小的空間范圍內射出,能量密度自然極高。

3、顏色極純

光的顏色由光的波長(或頻率)決定。一定的波長對應一定的顏色。太陽光的波長分布范圍約在0.76微米至0.4微米之間,對應的顏色從紅色到紫色共7種顏色,所以太陽光談不上單色性。發射單種顏色光的光源稱為單色光源,它發射的光波波長單一。

比如氪燈、氦燈、氖燈、氫燈等都是單色光源,只發射某一種顏色的光。單色光源的光波波長雖然單一,但仍有一定的分布范圍。

如氪燈只發射紅光,單色性很好,被譽為單色性之冠,波長分布的范圍仍有0.00001納米,因此氪燈發出的紅光,若仔細辨認仍包含有幾十種紅色。由此可見,光輻射的波長分布區間越窄,單色性越好。

激光加工主要涉及:激光焊接、激光切割、激光打標、激光雕刻等.現在一般的激光加工都採用了多項先進技術,多功能集成度高、實用性強、自動化程度高、操作簡單、結果直觀,而且加工過程中可實現動態同步跟蹤顯示,具有程序錯誤自動診斷、限位保護等功能。

(4)激光具有擴展閱讀

在工業上,通常將激光分成連續波(CW)、准連續(QCW)、短脈沖(Q-Switched)、超短脈沖(Mode-Locked)四類。連續波以多模連續光纖激光器為代表,占據了當前工業市場的大部分份額,廣泛應用於切割、焊接、熔覆等領域,具有光電轉換率高、加工速度快等特點。

准連續波又稱長脈沖,可產生ms~μs量級的脈沖,占空比為10%,這使得脈沖光具有比連續光高十倍以上的峰值功率,對於鑽孔、熱處理等應用來說非常有利。

短脈沖指的是ns量級的脈沖,廣泛的應用於激游標刻、鑽孔、醫療、激光測距、二次諧波的產生、軍事等領域。超短脈沖則是我們所說的超快激光,包括達到ps、fs量級的脈沖激光。

⑤ 激光具有什麼等特點

(1)亮度高
由於激光的發射能力強和能量的高度集中,所以亮度很高,它比普通光源高億專萬倍,比太陽表面的亮度屬高幾百億倍。亮度是衡量一個光源質量的重要指標,若將中等強度的激光束經過會聚,可在焦點出產生幾千到幾萬度的高溫。
(2)方向性好
激光發射後發散角非常小,激光射出20公里,光斑直徑只有20——30厘米,激光射到38萬公里的月球上,其光斑直徑還不到2公里。
(3)單色性好
光的顏色由光的不同波長決定,不同的顏色,是不同波長的光作用於人的視覺的不同而反映出來。激光的波長基本一致,譜線寬度很窄,顏色很純,單色性很好。由於這個特性,激光在通信技術中應用很廣。
(4)相乾性好
相乾性是所有波的共性,但由於各種光波的品質不同,導致它們的相乾性也有高低之分。普通光是自發輻射光,不會產生干涉現象。激光不同於普通光源,它是受激輻射光,具有極強的相乾性,所以稱為相干光。

⑥ 激光具有什麼和什麼和什麼等特點。

激光是一種光,它由無數的光子組成,而光子則是光線中攜帶能量的粒子。一個光子攜帶能量的多少與其波長密切相關,即波長越短(頻率就越高)所攜帶的能量就越多。激光的頻率高達10¹³~1015赫,相對應的波長只有十億分之一米左右,因此激光具有極大的能量。

⑦ 激光的四個優點是什麼

激光主要有四大特性:激光高亮度、高方向性、高單色性和高相乾性

激光的高亮度:固體激光器的亮度更可高達1011W/cm2Sr。不僅如此,具有高亮度的激光束經透鏡聚焦後,能在焦點附近產生數千度乃至上萬度的高溫,這就使其可能可加工幾乎所有的材料。

激光的高方向性:激光的高方向性使其能在有效地傳遞較長的距離的同時,還能保證聚焦得到極高的功率密度,這兩點都是激光加工的重要條件

激光的高單色性:由於激光的單色性極高,從而保證了光束能精確地聚焦到焦點上,得到很高的功率密度。

激光的高相乾性:相乾性主要描述光波各個部分的相位關系。正是激光具有如上所述的奇異特性因此在工業加工中得到了廣泛地應用。

⑧ 激光有哪些優點

激光主要有四大優點:

激光的高亮度:固體激光器的亮度更可高達1011W/cm2Sr。不僅內如此,具有高亮度的容激光束經透鏡聚焦後,能在焦點附近產生數千度乃至上萬度的高溫,這就使其可能可加工幾乎所有的材料。

激光的高方向性:激光的高方向性使其能在有效地傳遞較長的距離的同時,還能保證聚焦得到極高的功率密度,這兩點都是激光加工的重要條件

激光的高單色性:由於激光的單色性極高,從而保證了光束能精確地聚焦到焦點上,得到很高的功率密度。

激光的高相乾性:相乾性主要描述光波各個部分的相位關系。正是激光具有如上所述的奇異特性因此在工業加工中得到了廣泛地應用。

⑨ 激光具有哪些特點

激光也是光,它與普通光沒有本質上的區別。但激光又是一種特殊的光,與普通光相比具有方向性好、單色性好、高亮度和優異的相乾性四個特點。激光的各種應用正是基於上述特點,在這些方面目前還找不到第二種光源可與激光媲美。

(一)指點江山千里外——方向性好

方向性即光束的指向性,常以a角大小來評價,a角越越小光束發散越小,方向性越好。若a角趨於零,就可近似地把它稱作「平行光」。燈光、陽光等普通光是射向四面八方的,根本談不上方向性。雖然人們可以置光源於透鏡或凹面反射鏡的焦點上,獲得近似「平行光」,但因光源總有一定大小,鏡面不可能做到絕對准確,加之鏡子孔徑衍射引起的發散,就是普通光中方向性最好的探照燈的光束也總有0.01弧度的發散角(1弧度=103毫弧度=57.296度),這是普通光目前利用光學系統後方向性達到的最高水平。

由於諧振腔對光振盪方向的限制,激光只有沿腔軸方向受激輻射才能振盪放大,所以激光射束具有很高的方向性。當然,由於諧振腔反射鏡對光存在衍射極限,如不採取一定措施,想使發散角為零是相當困難的。盡管如此,激光的發散角一般在毫弧度數量級,比探照燈光的發散角小10倍以上,比微波小約100倍。激光束藉助光學發射系統,a角可小到幾乎是零,接近於平行光束。

(二)紅橙黃綠青藍紫——單色性好

從電磁波譜中,我們可以看到,對應一種顏色就有一種波長。「雨後復斜陽,彩虹架長空」,這是我們常見的自然現象,因為太陽光包含著所有可見光的波長,也就是包含著世界上所有的各種顏色,結果卻成了白色。所以,「白」光是紅、橙、黃、綠、青、藍、紫各種顏色光的混合。一種光所包含的波長范圍越小,它的顏色就越純,看起來就越鮮艷,通常我們把這種現象稱之為單色性高。一般把波長范圍小於幾埃(1埃=1億分之一厘米)的一段輻射稱為單色光,發射單色光的光源稱為單色光源。和激光束的發散角是衡量光束方向性好壞的標志一樣,譜線寬度則是衡量單色性優劣的標准。

人們在長期生產和科學實驗中,已經創造出很多單色光源,如各種霓虹燈、水銀燈、鈉光燈等。以往最好的單色光源是同位素氪燈86,它在低溫下發出的光波長范圍只有約0.005埃,室溫下的譜線寬度為0.0095埃,因此它的顏色很鮮艷。激光的出現,在光的單色性上引起了一次大的飛躍。如單色性好的氦氖激光,它的波長范圍比千萬分之一埃還要小,最小的已經達到一千億分之幾埃,它的單色性比普通光真不知要好多少億倍。因此,激光是顏色最純、色彩最鮮的光。

(三)100億倍於太陽光——亮度高

簡單講亮度,是指光源在單位面積上的發光強度。它是評價光源明亮程度的重要指標。

為了生產實踐的需要,光學上規定:光源在單位面積上,向某一方向的單位立體角內發射的光功率稱為光源在這個方向上的亮度。在一般照明工程中,亮度單位是「熙提」。簡單地講,1熙提就是在1厘米2的單位面積上發光強度為1燭光。幾種光源的亮度見表。

大家知道,電燈要比蠟燭亮得多,炭弧燈又比電燈更亮,而超高壓水銀燈比炭弧燈又要亮出十幾倍。那麼,世界上最亮的光源是什麼呢?人造小太陽(長弧氙燈)的出現,它的亮度已經趕上了太陽。而高壓脈沖氙燈更比太陽亮上10倍。但在激光面前,無論是太陽、人造小太陽,還是高壓脈沖氙燈,他們的亮度都算不了什麼。一支功率僅為1毫瓦的氦氖激光器的亮度,比太陽約高100倍;一台巨型脈沖的固體激光器的亮度可以比太陽表面亮度高1010倍,即100億倍。這年光源亮度上是一次何等驚人的大飛躍啊!我們可以毫不誇張地說,激光是現代最亮的光源,它的亮度是過去的一切都望塵莫及。迄今為止,唯有氫彈爆炸瞬間的強烈閃光,才能與它相比擬。在這里我們應該值得注意的是,絕不能把激光的亮度誤解為激光器所能給出的光能量,比相同時間內太陽光給出的還多。實際上這是由於激光把脈沖寬度壓的很窄、光束的發散角又很小的緣故。

(四)黑白相間條紋清——相乾性好

激光是一種相干光,這是激光這一嶄新光源與普通光源最重要的區別。那麼,什麼是光的相乾性呢?我們不妨用水波來進行解釋:當你同時向平靜的湖水中投入兩塊石頭後,它們就各自組成了一組水波。兩組水波各自進行獨立的傳播,但又互相影響,相互干擾,這叫「波的干涉現象」。如果我們再仔細觀察這兩組水波相互干涉時,就會進一步發現,要是兩組波峰與波峰相遇,則波浪起伏得更高;同樣,如波谷與波谷相遇,則波浪凹處會變得更深。要是一組水波的波峰與另一組水波的波谷相遇,那麼波浪就將互相抵消。這種現象就稱為「波的疊加現象」。波的疊加原理是:每一個波在其所到達的區域內,都獨立地激發起振動,與是否同時存在其他波無關;而當兩列波產生干涉,同時作用於某一點上時,則該點的振動等於每列波單獨作用時所引起的振動的代數和。我們把能夠產生干涉現象的兩列波稱為「干涉波」。發出相干波的波源稱為「相干波源」。

不過需要指出,上述四個特點是籠統地就激光在其整體上與普通光相比較而言的。其實,在實際應用中無需對四個特性都提出很高的要求。例如:全息照相的主要要求是單色性和相乾性好;激光通信主要要求是方向性、單色性和相乾性好;激光測距主要要求是方向性好和高亮度;激光武器主要要求則是高亮度和方向性好等等。應用目的不同,就應選用或研製不同特點的激光器。

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