第一讲激光技术的发展和应用知识研讨.ppt

激光技术及应用;参考书： 1、激光技术（第三版），蓝信钜等， 科学出版社，2010年。 2、激光原理及应用（第二版），陈家壁，彭润玲编， 电子工业出版社，2009年。 3、现代激光工程应用技术，朱林泉等， 国防工业出版社，2008年。 4、激光制造技术，刘顺洪等， 华中科技大学出版社，2011年。 5、激光制造工艺，（德）Reinhart Poprawe著， 张冬云译，清华大学出版社，2008年。 ;第一讲 激光技术的发展和应用;1 激光发展史;1 激光发展史;激光武器。军事机构和小说家目睹了射线枪从漫画书里的虚构变 为现实的过程，所以他们在激光刚刚被发明时，就看到了激光作 为武器的潜力。1964年，007电影《金手指》中大反派“金手指” 奥瑞克威胁邦德，要用激光将他锯成两半——这在当时，还是纯 粹的幻想。 ;1 激光发展史;1 激光发展史;三维激光。全息技术 发明于1948年，以提 高电子显微???的分辨 率，但埃米特·利斯 （Emmett Leith）和朱 瑞斯·乌帕特尼克斯 （Juris Upatnieks ） 在1964年使用激光对 全息技术进行了彻底 改造，发明了第一个 不需要特制眼镜就能 看到的三维图像。;1 激光发展史;梦幻激光：刚开始时，激光的色彩是相当有限的：氦氖激光器和红宝石发出红光， 其他激光器则产生不可见的红外光。第一次实现七彩激光的是离子激光器，它通过 在氩或氪中的高压放电产生激光。氩气产生蓝色和绿色的光，氪产生其他几种颜色， 两种气体的混合可以产生整个可见光谱中的颜色。激光秀从此诞生。 ;1 激光发展史;1 激光发展史;无处不在的激光。激光技术第一次走进日常生活，是美国超市使用发出红色氦氖激光的条形 码扫描枪实现收款自动化。若尔斯·阿尔费罗夫（Zhores Alferovand ）和赫伯特·克勒默 （Herbert Kroemer）发明了制作半导体二极管激光器的改进方法，让激光真正地无处不在。 他们因此获得了2000年的诺贝尔物理奖。（图中所示为一个半导体二极管激光器和五美元 钞票大小的对比。）如今，这样的芯片随处可见，比如说CD播放器、蓝光播放器、红色 激光笔和全球电信网络的骨干中。;无尽的刀片。在工业上，激光被用来作为锯和钻头，而且它永远不会变钝。激光第一次作此 用途是加工硬度很高的材料，如钻石，或非常柔软的材料，例如婴儿奶瓶的奶嘴。低功率激 光可以切割和焊接塑料；高功率激光可以切割和焊接金属。早期的工业激光器，必须要非常 庞大才能提供足够的能量，但新的固态激光器却令人吃惊的小巧：如今一段细光纤或几分之 一毫米厚、扑克大小的盘片就能产生千瓦级的能量，足以切开几厘米厚的金属片。 ;1 激光发展史;1 激光发展史;1 激光发展史;激光外科手术。激光在医学上的首次成功应用是进行眼内手术，但是不需要切开眼球。早在 1962年，一台红宝石激光器将病人脱落的视网膜与眼球重新连接，使他恢复了视力。更大的 成功在1968年到来，外科医生弗朗西斯·莱斯佩朗斯和贝尔实验室的工程师使用氩离子激光 器破坏异常的血管，以避免这些血管在视网膜中扩散，致使糖尿病人失明。这种治疗方法已 经挽救了数百万人的视力。如今，激光也被用来切割角膜，以矫正视力，或者使胎记和刺青 褪色。;1 激光发展史;激光之母。受控核聚变很久以来都是人们认为最理想的清洁能源发电方式。1962年，劳伦斯 利弗莫尔国家实验室的物理学家约翰·纳科尔斯（John Nuckolls）在加利福尼亚州利弗莫尔， 提出用激光脉冲加热和压缩的重氢同位素块实现受控核聚变。从那以来，利弗莫尔实验室 一直追寻着这个理念，他们使用的激光器也越来越大，终于在美国国家点火实验设施中达 到巅峰。 这是一个复杂的系统，可以同时发出192束激光，去年，在十亿分之几秒的时间内， 产生了能量达到100万焦耳的激光脉冲，使之成为有史以来能量最强的激光器。 （美国国家点火实验设施 (NIF)是美国出于研究核聚变反应设想而建造的试验装置。）;1 激光发展史;1 激光发展史;1 激光发展史;1 激光发展史;1 激光发展史;1 激光发展史;名称;激光概述（产业）;2 激光概述（产业方面）;我国激光产业发展现状及存在的主要问题;3 辐射与物质的相互作用;2)受激辐射和光的放大;美国国家点火装置（National Ignition Facility，NIF）的靶室 ;;国家点火装置的终端光学检查系统。科学家利用世界上最强激光产生 的192道光束直接照射在冰冻的氢原子珠上，激发了一次持续十亿分之 五秒的猛烈爆炸。 ;国家点火装置不仅有世界上最强的激光，也有世界上最大的光学仪器。 这是磷酸二氢钾（KDP）晶体，重达800磅（360千克），是激光器的主要部分。 应用新的方法，生成这么