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激光科学的发展与应用

激光科学是一门涵盖物理、光学、电子技术、计算机技术等多

个领域的综合性学科。自激光被发明以来，它对现代科技的发展

和生产制造的进步都产生了深远的影响。本文将介绍一下激光科

学的发展历程、基本原理及其在医学、工业、军事等方面的应用。

发展历程

首先，让我们回顾一下激光的发明过程。1960年，美国科学

家泰奇硕·汉斯为了防止核武器的制造而攻击单个原子，就想到了

一种不用强电场和高能粒子，而是只用光就可以实现的办法。他

利用如今人们已经十分熟悉的激光谐振腔原理，研制出了世界上

第一台激光，激光束是由镜片反射反射而成的，它的能量级别达

到了之前任何单一能源都无法比拟的高度。

马上，人们开始尝试运用激光，发现激光发光的特点，光束非

常准直、稳定，激光功率高，可以控制光束大小，方向和强度，

因此有很多的应用。激光技术在科技界的广泛应用，也迅速促进

了激光技术的发展。它已经发展成了一项重要的学科。

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基本概念和原理

激光是一种特殊的光源，它是由由电子跃迁产生作用的啁啾效

应，在光稳态里得到一个亚光速度集中聚焦的光场。和普通的光

线不同的是，激光每一个光子带有非常稳定的能量和相位特性，

这种特性使得激光成为一个理想的数控高精度加工工具。一个完

整的激光系统由光源、光线传输、加工头和控制单元四大部分构

成。其中关键部位包括激光介质、光路设计、光束平整度、功率

控制技术等等。

应用

医学方面

激光在医学领域的应用非常广泛。激光手术技术可以用于熟练

解决许多手术中的细节问题，且手术疼痛和严重感染率更低。例

如，大多数医生使用激光技术治疗患有近视、肝硬化、动脉瘤和

糖尿病视网膜病等疾病的患者。对于某些疾病的诊断，激光技术

也可以扮演一个重要的角色。例如，对于肿瘤的早期诊断，激光

技术可以通过光散射信号检测出比较特殊的散射信号，以此作为

肿瘤的依据。

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工业方面

在制造业中，激光技术被广泛应用于自动售货机、手机组装机

器人、二维码标识及注塑机。特别是在制造企业中，它已经在3D

打印、氧化铝钻孔技术、张力测量等方面找到了应用。在钢铁、

石油、煤炭和化学工业等传统国民经济支柱产业中也有广泛应用。

激光熔敷技术，这是一项常用的材料加工工艺，可用于制造精密

器具、航空航天零部件，以及电子器件的不断更新等得到广泛的

应用。

军事

激光技术对于军事行动而言也是一个非常重要的工具。一方面，

激光技术可以用于导弹、导航、地面交战等高精度武器系统的制

造。激光后视跟踪仪可以把被跟踪物体的位置直接传送到机载武

器系统，以实现准确打击目标。另一方面，激光技术可以用于警

报和控制。例如，激光防空雷达可以更快捷，更精确地锁定目标，

以及使用激光警戒设备检测敌人的瞬间动态。这样就可以更好地

保护士兵和装备，提高战斗效力。

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总结

综上所述，激光科学与技术在不同领域中的广泛应用证明了它

是一种重要的科学进展。未来，在激光材料的研究、激光发射技

术、激光控制技术的发展及应用方面，激光技术将继续发挥其巨

大的作用，推动人类社会的科技发展和生产制造进步。

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