激光研究史.pptVIP

利用气体放电来实现粒子数反转这一思想也不是贾万首先提出的。苏联的法布里坎特早在1940年就提过这类设想。1950年兰姆明确提出，气体放电中的电子碰撞可以改变粒子的集居数。1959年，贝尔实验室的英国学者桑德尔斯(J.H.Sanders)也和贾万同时发表了用电子碰撞激发的理论。不过，贾万考虑得更深入更具体，他在分析了各种碰撞情况后，提出可以由两种原子的混合气体来实现粒子数反转。 1960年12月12日，Ali Javan 研制成功了氦-氖激光器，获得了波长为1.15?m的红外激光输出。两年后，他的同事们获得了波长为632.8nm的可见激光输出。 He -Ne 激光器中He是辅助物质，Ne是工作物质，He与 Ne之比为5∶1 ? 10∶1。 He -Ne 激光器结构示意图 (上：内腔式、下：外腔式) He -Ne 激光器能级跃迁示意图 He -Ne 激光器的泵浦机制和工作物质与固体激光器完全不同，Javan开辟了气体激光器的新领域，他的贡献不亚于Maiman。氦氖激光器在两方面有里程碑意义。一方面它第一次实现了连续性。固体激光器都是脉冲型的，不适于一般使用。连续激光束有很多好处，为应用开辟了广阔的道路。另一方面证明了可以用放电方法产生激光，只要在两种不同的工作介质中选定适当的能级，就有可能实现光的放大，为激光器的发展展示了多种渠道的可能性。 He -Ne 激光器研制成功之后， Javan和他的同事准备了一瓶百年陈酒，邀请上司共饮…… 上司很高兴，但有一个问题必须解决…… 上司到来之前，先来了一份备忘录，修改了以前禁止酒类进入实验室的规定，重新规定此限制不适用于百年以上的陈酒。随后，上司驾到…… 以红宝石激光器为代表的固体激光器和以氦氖激光器为代表的气体激光器相继问世，引起了全世界科技界研究激光的热潮。人们认识到这是一块大有可为的新领域，在理论上和技术上又都已有相当充分的准备，于是就在六十年代初期展开了百花争艳的局面。 人们对连续可调的激光器有特别兴趣，因为这种激光器有广泛用途，于是染料激光器应运而生。在1961年就有人建议用有机染料作为工作介质，但由于通用电气公司试验失败，使许多人没有信心。直到1966年索洛金和他的小组才获得成功。 3.10 染料激光器 当时，索洛金是用有机染料作为红宝石激光器的Q开关，由此他对染料的光谱特性发生了兴趣。他首先观察到，当红宝石激光器的脉冲光照到溶于酒精的氯化铝酞花青染料时，染料发生了强烈的脉冲辐射，当他们把镜面布置在染料的两侧，想用照相底片记录红外辐射时，染料中红外辐射是如此的强烈，以至于竟把底片上乳胶烧了一个洞。不久西德普朗克研究所的科学家也独立地观察到这一现象。 1967年可见光的染料激光器问世，随即出现了可调式染料激光器。首先作出可调式染料激光器的是休斯实验室的索佛尔(B.H.Soffer)和麦克发兰(B.B.McFarland)。他们把两面反射镜中的一面换成可以转向的衍射光栅。他们证明染料的自然宽带辐射可以变窄，并在很宽的光谱内调谐。后来又几经改进，染料激光器终于从脉冲型转变为连续型，从而在实验研究，特别是高精度的光谱实验方面得到了广泛应用。 此后，自由电子激光器、准分子激光器、离子激光器等等相继被发明。这些激光器各有特点，它们象雨后春笋一般地涌现出来，以适应科学技术各方面发展的需要。 激光技术奠基人 ——Charls Townes 1961年夏，在王之江主持下，中国第一台激光器??红宝石激光器在长春光学精密机械研究所诞生，这是王大珩和他领导的长春光机所创造的一项辉煌成果。 这台激光器的研制成功，使我国成为继美国之后第二个拥有激光器的国家，引起了国内外震惊。 王之江院士 3.11 中国的激光器 中國各類激光器的“第一台” 屈乾華等 1966年7月 YAG激光器 鄧錫銘等 1966年3月 CH3I化學激光器 王潤文等 1965年9月 CO2分子激光器 萬重怡等 1964年10月 脈沖Ar+激光器 王守武等 1963年12月 GaAs同質結半導體激光器 干福熹等 1963年6月 摻釹玻璃激光器 鄧錫銘等 1963年7月 He-Ne激光器 王之江等 1961年9月 红宝石激光器 研 制 人 研制成功時間 名 稱 ? 激光通信 光盘读写 ? 激光全息 ? 激光医疗 ? 材料加工 ? 激光在军事上的应用 ?? 四、激光的应用 4.1 激光通信 以激光作为载波传递信息的一种通信方式。 （1） 大气激光通信 构造： 调制器 Laser 放大器 光电转换器 解调器 放大器 发射机 接收机 发话器 受话器 发射望远镜 接收望远镜 大气传输 优点：结构简单，通信轻便。必威体育官网网址性好，抗干扰 能力强。 缺点：在