激光技术
激光技术
目前激光已广泛应用到激光焊接、激光切割、激光打孔（包括斜孔、异孔、膏药打孔、水松纸打孔、钢板打孔、包装印刷打孔等）、激光淬火、激光热处理、激光打标、玻璃内雕、激光微调、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封装、激光修复电路、激光布线技术、激光清洗等长期以来，公司凭借其团结奋进的敬业精神、品质第一的专业素质、勇于创新的开拓精神以及用户至上的服务原则赢得了客户的信誉，成为国内激光新行业应用领域的开拓者和主导者。公司在得到回报的同时更以超低的设备利润充分回馈客户，在市场经济的今天，我们永远做客户最忠实的朋友。
奥华激光为国内外客户提供各类激光技术最新理念的解决方案，产品主要包括：固体激光打标机系列、灯泵YAG激光打标机、DP半导体侧泵激光打标机、EP半导体端泵激光打标机、光纤激光打标机、CO2激光打标机系列、飞行激光打标机、专用激光打标机、键盘激光打标机、轴承激光打标机、扭扣激光打标机、PCB激光打标机、晶元激光打标机、标签激光打标机、玻璃激光打标机、激光模具烧焊机、自动激光焊接机、激光点焊机、光纤传输激光焊接机、传感器焊接机、灯泵浦YAG高精度激光切割打孔机、CO2激光切割机、激光调阻机、激光划片机、激光剥线机等50类上百种工业激光设备和数百种自动配套系统方案。广泛应用于电子电路、IC集成电路、仪器仪表、金银首饰、精密器械、五金模具、手机通讯、汽车配件、服饰、工艺品、药品食品等各个领域。
激光技术
激光技术主要包括：技术概要、激光打标、激光焊接、激光修模、激光切割、激光打孔、激光调阻、激光划片、激光剥线
激光技术及其应用
激光表面处理技术
激光淬火
利用激光的高能量密度对金属表面进行快速加热和冷却，从而改变其组织结构和 性能。具有提高硬度、耐磨性、耐腐蚀性等优点，广泛应用于机械制造、汽车等 领域。
激光熔覆
利用激光将合金粉末或陶瓷粉末熔化并涂覆在基体表面，形成一层具有优异性能 的涂层。具有提高耐磨性、耐腐蚀性、耐高温等优点，广泛应用于航空航天、石 油化工等领域。
液体激光器
以液体作为工作物质，具有调 谐范围宽、光束质量好等特点 。
半导体激光器
以半导体材料作为工作物质， 具有体积小、重量轻、效率高 、寿命长等优点，且易于集成
和调制。
激光束特性及参数
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光束质量
衡量激光束的聚焦能力和传输 特性的重要参数，包括光束直 径、发散角、瑞利长度等。
输出功率与能量
通信质量。
05 激光技术在军事 领域应用
激光雷达侦察与目标识别
激光雷达侦察
利用激光雷达的高精度测距、测 速和成像能力，对敌方目标进行 远距离、高精度的侦察和监视。
目标识别
通过激光雷达获取的目标反射信 号，对目标进行形状、大小、距 离等参数的识别，为打击决策提 供准确信息。
激光制导武器系统
激光制导导弹
空间光通信中激光链路建立
激光发射与接收
在空间光通信中，需要在发射端 和接收端分别设置激光器和光检 测器，用于产生和接收激光信号
。
瞄准与跟踪
由于空间环境的动态变化，需要 采用精确的瞄准和跟踪技术，确 保激光束能够准确地指向目标并
保持稳定。
大气影响与补偿
空间光通信中的激光传输会受到 大气湍流、折射等因素的影响， 需要采取相应的补偿措施以提高
激光技术在各领域中的应用
激光技术在各领域中的应用激光技术是一种较为先进的技术，而且在近年来越来越受到各行各业的关注，因为它有很多的应用。
激光技术不仅可以加速某些过程的完成，同时也可以更好地控制某些过程的完成。
下面我们来了解一下激光技术在各领域中的应用。
一、制造业制造业是激光技术应用最广泛的领域之一。
激光技术的使用可以帮助制造商更好地控制裁剪，切割，焊接和3D打印等过程。
激光切割可以精确裁剪纸板，金属和塑料等材料，而激光焊接可以在严格控制的环境下进行，确保焊接质量。
二、医疗领域激光技术在医疗领域中的应用是相当广泛的。
激光技术可以用于消除眼部视圈，去除青春痘，去除纹身，为患者提供美容治疗等等。
此外，激光技术还可以用于手术中。
与传统手术相比，使用激光技术可以使手术快速，侵入性小，恢复时间快。
激光技术还可以用于癌症治疗，其吞噬癌细胞的速度比传统放疗和化疗要快。
三、电子制造业电子制造业中的小尺寸组件需要准确的加工技术，因为这些元件很小，只有准确无误地加工，才能确保产品的给极质量。
激光加工技术成为了电子制造业中的主流技术之一。
激光加工可以精确地打孔，切割和微加工各种材料，而且速度很快。
四、地面和空中交通激光传感技术被广泛应用于地面和空中交通中。
激光雷达（LIDAR）被用于发现物品和生成3D图像。
激光雷达技术可以生成客舱环境的3D图像，有助于飞行员更好地理解飞行环境，提高飞行安全性。
LIDAR也可用于自动驾驶汽车中的位置检测和物体识别上。
总结在当前技术发展日新月异的背景下，激光技术应用发展非常快，可以说是各领域中的技术先锋。
在未来，随着激光技术的不断发展，它的应用将变得更加广泛，有助于提高各领域的效率和质量。
第四章激光的基本技术
第4章激光的基本技术激光器发明以来各种新型激光器一直是研究的重点。
为将激光器发出的高亮度、高相干性、方向性好的辐射转化为可供实用的光能，激光技术也得到了极大的发展。
这些技术可以改变激光辐射的特性，以满足各种实际应用的需要。
其中有的技术直接对激光器谐振腔的输出特性产生作用，如选模技术、稳频技术、调Q技术和锁模技术等；有的则独立应用于谐振腔外，如光束变换技术、调制技术和偏转技术等。
在使用激光作为光源时，这些技术必不可少，至少要使用其中一项，常常是诸项并用。
本章讨论激光工程中一些主要的单元技术。
因为激光技术涉及的内容十分广泛，这里只给出基本概念和基本方法。
4.1激光器输出的选模激光器输出的选模技术就是激光器选频技术。
前几章中已经讨论过激光谐振腔的谐振频率。
大多数激光器为了得到较大的输出能量使用较长的激光谐振腔，这就使得激光器的输出TEM模)与高阶模相比，具有亮度高、发散角小、径向光强分布是多模的。
然而，基横模(00均匀、振荡频率单一等特点，具有最佳的时间和空间相干性。
因此，单一基横模运转的激光器是一种理想的相干光源，对于激光干涉计量、激光测距、激光加工、光谱分析、全息摄影和激光在信息技术中的应用等都十分重要。
为了满足这些使用要求，必须采用种种限制激光振荡模的措施，抑制多模激光器中大多数谐振频率的工作，利用所谓模式选择技术，获得单模单频激光输出。
激光器输出的选模（选频）技术分为两个部分，一部分是对于激光纵模的选取，另一部分是对激光横模的选取。
前者对激光的输出频率影响较大，能够大大提高激光的相干性，常常也叫做激光的选频技术；而后者主要影响激光输出的光强均匀性，提高激光的亮度，一般称为选模技术。
4.1.1 激光单纵模的选取1．均匀增宽型谱线的纵模竞争前面已经指出，对于均匀增宽型的介质来说，每个发光粒子对形成整个光谱线型都有相同的贡献。
当强度很大的光通过均匀增宽型增益介质时，由于受激辐射，使粒子数密度反转分布值下降，于是光增益系数也相应下降，但是光谱的线型并不会改变。
激光原理与技术
激光的光化学效应与光生物效应
光化学效应
激光能够激发化学反应，改变物质的化学性 质。光化学效应在光催化、光合成等领域具 有重要应用，如利用激光诱导化学反应合成 新材料。
光生物效应
激光对生物组织的作用，包括光热作用、光 化学作用和光机械作用等。光生物效应可用 于激光治疗、光遗传学等领域，如利用激光 进行视网膜修复、神经刺激等。
激光的特性
激光具有一系列独特的特性，如方向性好、亮度高、单色性好和相干性好等。这些特性使得激光在科学研 究、工业生产、医疗诊断等领域具有广泛的应用价值。
02
激光器类型与技术
固体激光器
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晶体激光器
使用掺杂有激活离子的晶 体作为工作物质，如 Nd:YAG激光器。
玻璃激光器
以玻璃为基质，掺入激活 离子制成的激光器，如钕 玻璃激光器。
变换特性
利用光学系统，如透镜组、反射镜、波片等，可以对激光束进 行变换，如扩束、缩束、旋转、偏振状态改变等。
激光束的聚焦与整形
聚焦特性
通过透镜或反射镜等聚焦元件，可以将激光束聚焦到极小的焦点上，实现高能量密 度的集中。聚焦后的激光束可用于切割、焊接、打孔等高精度加工。
整形特性
利用特定的光学元件或算法，可以对激光束进行整形，如生成特定形状的光斑、实 现均匀照明等。整形后的激光束可应用于光刻、显示等领域。
激光治疗
利用激光的生物刺激效应，对病 变组织进行照射，以达到治疗目
的。
激光手术
使用激光代替传统手术刀进行手 术，具有精度高、出血少、恢复
快等优点。
激光美容
通过激光照射肌肤，改善皮肤质 地、去除色斑、减少皱纹等。
激光通信技术
光纤通信
激光技术的发展与应用
激光技术的发展与应用激光技术是一种强大的工具，被广泛应用于科学、医学、工业和军事领域，它的独特性质使得它成为了现代技术中不可或缺的一部分。
本文将会讨论激光技术的发展历程，以及它在不同领域中的应用。
激光技术的发展历程激光技术最早由美国物理学家泰奇·豪斯（Theodore Maiman）于1960年发明，他使用了一种半导体材料来制造激光器，并建造了世界上第一台完全工作的激光器。
这被认为是激光技术的诞生。
近年来，激光技术得到了极大的发展，不仅材料和电子元件得到了改进，激光器的类型与功能也得到了改进。
随着技术的进步，激光技术已经成为了许多行业中必不可少的工具。
激光技术的应用1. 科学领域激光技术在科学领域中具有广泛的应用，比如光学测量和精密加工。
在这方面，激光技术的应用使得科学家们能够实现最小尺寸范围的研究，也能够对材料进行微小的锯切并研磨，或者在不损害其它部分的情况下将它们限制在某个特定的区域内。
2. 医学领域激光技术在医学领域中也有着广泛的应用，比如激光手术。
激光手术是一种微创手术，它通过激光光束使组织破裂，从而达到治疗效果，这种技术使得手术切口更小、更干净，并且患者恢复速度更快。
激光还可以用于治疗近视、激光去毛和激光焊接等操作。
3. 工业领域激光技术在工业领域中也有着广泛的应用，比如激光切割。
激光切割不但可以进行常规的金属切割，还可以进行复杂的雕刻和拼贴操作，这种方法对于需要精确准确的雕刻和拼贴的行业如电子产业和汽车制造业非常重要。
4. 军事领域激光技术在军事领域中也有着重要的应用，比如制导武器和激光测距。
激光制导武器是利用激光束对目标进行跟踪并指引武器击中目标，这种技术对于高精度的精确打击非常重要。
结论总之，激光技术的应用范围非常广泛，包括科学、医学、工业和军事领域。
虽然激光技术还有很多不足，但它已经成为了当今现代技术中的重要组成部分，并将在未来的发展中扮演更为重要的角色。
激光技术
E2 E1
.. .. .
N2
E2 E1
...... .. .. .....
E2 E1
N2
。 。 N 。 。 。 1
粒子数反转分布
产生激光最起码的条件造成粒子数反转分布 要实现粒子数反转，必须具备一定条件：
一是要具备必要的能源（如光源、电源等）， 把低能级上原子尽可能多的激发到高能级上 去，这个过程叫做“激励”、“激发”或者 叫“抽运”、“泵浦”；
如果处于能级E2上的原子数密度为N2，入射光单 色辐射能量密度为 ( ) ，则在单位时间内受激辐射 的原子数密度为
dN21 B21 ( ) N 2 dt
B21为受激辐射系数，令
W21 B21 ( )
dN21 W21 N 2 dt
W12是单位时间内，在单色辐射能量密度ρ (v) 的入射光作用下，由于受激辐射跃迁到能级E1的 原子数密度在E2能级总原子数密度中所占比例， 也就是在E2能级上每个原子在单位时间内发生受 激辐射的概率，所以 W12 称为受激辐射概率
实现光振荡，有放大元件、正反馈系统、谐振系 统和输出系统。在激光器中，可实现粒子数反转 的工作物质就是放大元件，而光学谐振腔就起正 反馈、谐振和输出的作用 工作物质两端，分别放置一块全反射镜和一块部 分反射镜（两反射面可以是平面、凹球面，或一 平一凹），它们相互平行，且垂直于工作物质的 轴线，这样的装置就能起到光学谐振腔的作用。
氦氖激光器的谐振腔大多采用平凹腔， 即谐振腔由一个平面镜和一个凹面镜组成。 这种腔型损耗较小，而且容易调节。
氦氖激光器的激励方式采用电激励，在 放电管的两个电极上加高电压使气体电离而 导电。阴极发射的电子经电场加速后与气体 碰撞，使气体从基态激发到不同的激发态。 氦氖激光器发射激光的是氖原子能级间跃迁 的结果，氦原子只是参与了抽运过程，帮助 氖原子建立粒子数的反转。
激光技术简介及发展历程介绍
激光技术简介及发展历程介绍世界上第一台激光器诞生于1960年，我国于1961年研制出第一台激光器，40多年来，激光技术与应用发展迅猛，已与多个学科相结合形成多个应用技术领域，比如光电技术，激光医疗与光子生物学，激光加工技术，激光检测与计量技术，激光全息技术，激光光谱分析技术，非线性光学，超快激光学，激光化学，量子光学，激光雷达，激光制导，激光分离同位素，激光可控核聚变，激光武器等等。
这些交叉技术与新的学科的出现，大大地推动了传统产业和新兴产业的发展。
一、激光技术应用简介激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工以及做为光源，识别物体等的一门技术，传统应用最大的领域为激光加工技术。
激光技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术，传统上看，它的研究范围一般可分为：1.冠钧激光加工系统。
包括激光器、导光系统、加工机床、控制系统及检测系统。
2.冠钧激光加工工艺。
包括切割、焊接、表面处理、打孔、打标、划线、微调等各种加工工艺。
激光焊接：汽车车身厚薄板、汽车零件、锂电池、心脏起搏器、密封继电器等密封器件以及各种不允许焊接污染和变形的器件。
目前使用的激光器有YA G激光器，CO2激光器和半导体泵浦激光器。
激光切割：汽车行业、计算机、电气机壳、木刀模业、各种金属零件和特殊材料的切割、圆形锯片、压克力、弹簧垫片、2mm以下的电子机件用铜板、一些金属网板、钢管、镀锡铁板、镀亚铅钢板、磷青铜、电木板、薄铝合金、石英玻璃、硅橡胶、1mm以下氧化铝陶瓷片、航天工业使用的钛合金等等。
使用激光器有YAG激光器和CO2激光器。
激光打标：在各种材料和几乎所有行业均得到广泛应用，目前使用的激光器有YA G激光器、CO2激光器和半导体泵浦激光器。
最新激光原理-激光技术教学讲义ppt
图21.1. -73 Q开关激光脉冲建立过程
在泵浦过程的大部分时间里谐振腔处于低Q值(Qo)状态，故阈值很 高不能起振，从而激光上能级的粒子数不断积累，直至 t0时刻， 粒子数反转达到最大值△ni，在这一时刻，Q值突然升高(损耗下 降)，振荡阈值随之降低，于是激光振荡开始建立。由于此△ni >>△nt(阈值粒子反转数)，因此受激辐射增强非常迅速，激光介质 存储的能量在极短的时间
设三个振动频率分别为ν1 、 ν2 、 ν3 的三个光波沿同一方向传播，
且有关系式： ν3=3ν1，
ν2= 2ν1 , E1 = E 2 =E3 = E0
若相位未锁定，则此三个不
E(t)
v3=3v1, v2=2v1， 初相位无 规 律
E0
-E0
I(t)
v2 v3
v1
同频率的光波的初位相 1 、 2 、 3 彼此无关，如左图， 由于破坏性的干涉叠加，所
可以推得总光强：
N 2
E
2 m
该式说明了平均光强是各个纵模光强之和,每
个脉冲的宽度 约为：
1
q
假如各个模的振幅及相位都固定，也可推得输出脉冲的峰值功率
正比于
N
2
E
2 0
，因此，由于锁模，峰值功率增大了N倍。
每个脉冲的宽度
窄的锁模脉冲。
1 1 , 可见增益线宽愈宽，愈可能得到
N q
二、锁模的基本原理 先看三个不同频率光波的叠加：Ei = E0cos(2π νi t+ i ) i=1,2,3
21世纪的激光技术与产业的发展将支撑并推进高速宽带海量的光通信以及网络通信并将引发一场照明技术革命小巧可靠寿命长节能半导体led发光将主导市场此外将推出品种繁多的光电子消费类产品如vcddvd数码相机新型彩电掌上电脑电子产品智能手机手持音响播放设备摄影投影和成像办公自动化光电设备如激光打印传真和复印等以及新型的信息显示技术产品如crtlcd及pdpfedoel平板显示器等并进入人们的日常生活中
激光的原理及技术基础
激光技术的发展趋势
高效化
提高激光器的输出功率 和能量转换效率，以满
足各种应用需求。
微型化
减小激光器的体积和重 量，使其更加便携和易
于集成。
智能化
结合人工智能和机器学 习技术，实现激光器的
智能控制和优化。
多波段化
开发多波段激光器，以 满足不同应用领域的特
殊需求。
未来激光技术的应用前景
01
02
03
04
在激光中，受激辐射通过共振腔的作 用得到放大，使得某一特定波长的光 得到增强，最终形成激光。
激光器的基本组成
激光器由工作物质、共振腔和泵浦源三部分组成。工作物质 是产生激光的物质，共振腔是维持和放大激光的装置，泵浦 源则提供能量使工作物质发生受激辐射。
通过调整共振腔的反射镜间距和角度，可以控制激光的波长 、模式和输出功率等参数。同时，通过改变泵浦源的功率， 可以调节激光的输出功率和模式。
激光武器
激光雷达侦查
利用高能激光束对目标进行打击，具有快速、 灵活、低成本等优点，可应用于反导、反卫 星等领域。
利用激光雷达对敌方目标进行高精度侦查和 定位，获取情报信息，为军事行动提供决策 支持。
04 激光的特性与优势
激光的特性
单色性
方向性
激光的波长范围非常窄，因此具有极高的 单色性。这使得激光在光谱分析、干涉测 量等领域具有广泛的应用。
02 激光技术基础
激光调制技术
直接调制
通过改变注入电流的大小来改变 激光的输出功率，适用于低频信 号的调制。
外部调制
使用一个外部装置来改变激光的 参数，如偏振态或相位，适用于 高速信号的调制。
激光放大技术
半导体激光放大器
激光技术概述范文
激光技术概述范文激光技术是一种利用激光器发射出的高密度、单色、相干性良好的激光光束进行工作的技术。
它具有独特的特点，被广泛应用于科学研究、医学、工业加工、通信等领域。
激光技术的原理是基于光的放大受激辐射。
激光器通过将介质中的原子或分子进行激发，使其处于激发态，然后通过光的放大受激辐射的过程，释放出一束高度一致、单一波长的光线。
这种激光光束具有高亮度、高单色性、高相干性等特点，能够进行远距离传输，能够集中能量进行精细加工，具有广泛的应用前景。
激光技术的发展经历了多个阶段。
20世纪60年代，人们首次实现了激光器的发射，但当时激光器的能量比较低，应用范围有限。
1970年代以后，激光技术开始迅速发展，激光器的输出功率不断提高，应用领域也逐渐扩大。
随着科学技术的发展，激光器的功率、波长、相干性等参数得到了进一步优化，激光技术得到了广泛应用。
激光技术在科学研究领域有着重要的应用。
激光可以用于原子与分子的激发与跃迁研究，光谱分析，精密测量等方面。
激光的单色性和相干性对于精确实验的实施至关重要。
例如，激光光谱学已经成为分析物质成分的重要手段之一、另外，激光技术还在核物理研究、等离子体物理研究、天文学研究等方面发挥着重要作用。
激光技术在医学领域也有着广泛的应用。
激光通过其集中的高能量和高亮度，可以用于医疗手术。
例如，激光刀是一种常用的微创手术工具，可以在不开刀的情况下进行手术。
另外，激光技术还可以用于眼科手术，如激光近视术、激光白内障手术等。
此外，激光在皮肤美容、无创治疗等方面也有着广泛的应用。
在工业加工领域，激光技术也发挥着重要的作用。
激光切割、激光焊接、激光打标等工艺已经成为现代工业加工的重要手段。
激光具有高度集中的能量和小的热影响区域，可以实现高精度、高效率的加工。
例如，激光切割可以用于金属板材、塑料板材等材料的加工，激光焊接可以用于汽车、飞机等产品的制造。
激光技术在通信领域也有广泛应用。
激光可以实现高速、远距离的信息传输。
激光技术的介绍
激光技术的介绍激光技术是一种基于激光光源的应用技术，已经被广泛应用于各个领域，如通信、医疗、制造等。
本文将对激光技术的原理、应用以及未来发展进行介绍。
一、激光技术的原理激光是指一种具有高度一致性和高度聚束性的光束。
激光的产生是通过激发材料，使其处于激发态，然后通过光学谐振腔的反射反馈作用，产生高度聚束的光束。
激光的特点包括单色性、相干性和高度聚束性。
激光的单色性是指激光光束具有很窄的频谱宽度，可以实现精确的频率控制。
相干性是指激光光束中的光波在时间和空间上具有高度的一致性，能够实现精确的定位和测量。
高度聚束性是指激光光束可以通过透镜或反射镜进行聚焦，从而实现精确的切割、焊接和制造。
二、激光技术的应用1. 通信领域：激光技术在通信领域中起到了至关重要的作用。
激光器作为光信号的发射器，可以实现高速、大容量的数据传输。
激光通信具有抗干扰性强、传输速率高、传输距离远等优点，已经成为现代通信领域的重要技术。
2. 医疗领域：激光技术在医疗领域中被广泛应用。
激光刀可以精确切割组织，减少手术创伤；激光治疗可以用于癌症治疗、皮肤美容等。
激光技术在医疗领域中具有无创、无痛、精确等优点，已经成为现代医疗技术的重要组成部分。
3. 制造领域：激光技术在制造领域中发挥着重要作用。
激光切割机、激光焊接机等设备可以实现高精度、高效率的材料加工。
激光制造具有无接触、高速度、高精度等优点，可以广泛应用于汽车制造、航空航天等领域。
三、激光技术的发展趋势激光技术作为一种前沿技术，正不断发展和创新。
未来激光技术的发展趋势主要包括以下几个方面：1. 更高的功率和能量密度：随着科学技术的进步，激光器的功率和能量密度将会不断提高，以满足更多领域的需求。
2. 更小的体积和更高的集成度：激光器的体积越小，集成度越高，将更方便应用于微型设备和集成电路中。
3. 更广泛的应用领域：随着激光技术的不断创新，将会有更多的领域开始应用激光技术，例如无人机、虚拟现实等。
激光技术的发展前景
激光技术的发展前景激光技术是一种利用激光器产生的高纯度、单色、高能量密度、高聚束性的激光光束在光学、光电、光机电、光电子学、光化学、生物医学、材料科学等领域具有广泛应用的先进技术。
随着科技的进步和人们对高精度、高效率的需求，激光技术的发展前景非常广阔。
下面从激光加工和制造、激光通信、激光医学、激光显示等方面来论述激光技术的发展前景。
首先，激光加工和制造是激光技术的重要应用方向。
激光加工技术具有非接触、高精度、高效率、无工具磨损等优点，广泛应用于汽车制造、航空航天、电子信息、光电子等行业。
尤其是激光切割、激光焊接、激光打标等领域，随着工业自动化程度的提高和产品质量要求的提升，激光加工技术将得到更广泛的应用。
同时，激光制造技术也越来越重要，特别是在新材料的制备、微加工、纳米制造等方面，激光技术有着独特的优势，将助推相关行业的发展。
其次，激光通信是激光技术的重要应用之一。
激光通信具有传输速率快、带宽大、容量高、抗干扰性强等特点，被广泛应用于卫星通信、地球站通信、激光无线通信等领域。
随着信息技术的不断进步和对无线通信速率和带宽需求的提高，激光通信将成为未来通信领域的重要发展方向。
第三，激光医学是激光技术的重要应用之一，具有广泛的临床应用前景。
激光刀、激光治疗仪等设备可以实现无创伤、精确治疗，并具有较好的疗效和康复效果，广泛应用于眼科、皮肤美容、激光消融肿瘤等医疗领域。
随着人们对健康的重视和医疗技术的不断进步，激光技术在医学领域的应用前景非常广阔。
最后，激光显示是近年来激光技术的新兴应用领域。
激光显示具有颜色饱和度高、显示效果好、节能环保等优势，可以应用于显示器、投影仪、头戴式显示器等多个领域。
随着人们对显示效果要求的提高和显示设备的不断更新换代，激光显示技术将得到更广泛的应用。
综上所述，激光技术在激光加工和制造、激光通信、激光医学和激光显示等领域具有广阔的发展前景。
随着科技的进步和需求的增加，激光技术将继续取得突破性进展，为人类创造更多的价值。
激光技术ppt课件
光子晶体与光子集成电路
光子晶体是指具有光子带隙的人工微结构材料，能够控制光子在特定频率范围内 的传播。光子集成电路则是指将光子器件集成在一块芯片上，实现光子器件之间 的相互作用和光子信号的处理。
光动力治疗
利用特定波长的激光激活 光敏剂，产生光化学反应 ，杀伤病变细胞，常用于 治疗肿瘤等疾病。
激光美容
利用激光的能量对皮肤进 行美白、祛斑、除皱等治 疗，具有无创、无痛、无 副作用等优点。
激光雷达
激光雷达测距
利用激光对目标进行测距，具有精度 高、响应速度快等优点，常用于地形 测绘、无人驾驶等领域。
光器。
激光器的性能参数
输出功率
表示激光器的输出能量，单位 为瓦特。
光束质量
表示激光束的发散角、光束直 径和光束质量因子等参数。
波长与光谱宽度
表示激光的频率范围和光谱宽 度。
稳定性与可靠性
表示激光器的稳定性和可靠性 ，包括温度稳定性、寿命和故
障率等参数。
03 激光技术的基本特性
激光的相干性
相干性定义
相干性描述了光波之间的相互影响和关联程度。在激光中，相干性 是指光波在时间和空间上的有序性和规则性。
相干性的重要性
相干性决定了激光的干涉和衍射现象，是实现激光高精度、高效率 加工的关键因素。
相干性的应用
利用激光的相干性，可以实现干涉测量、光学通信、全息成像等技 术。
激光的偏振性
偏振性的定义
偏振性是指光波的电矢量或磁矢 量在传播方向上的振动特性。在 激光中，偏振态是指光波电矢量
激光技术
•历 史 回 顾
20世纪50年代初， 电子学和微波技术的应用提出将 无线电技术从微波推向光波的要求。 从微波振荡器到光波振荡器 (激光器laser)。
微波振荡器的实现原理： 一个尺度和波长可比拟的封闭的谐振腔； 利用自由电子与电磁场的相互作用实现电磁波 的放大和振荡。
•(first) Ruby laser, T.H.Maiman, July, 1960, at the Hughes Research Laboratories ， •λ：694.3nm
光的受激辐射和自发辐射的区别：
原子受激辐射的光与外来的引起 受激辐射的光有相同的频率、位 相、偏振及传播方向。
普通灯光与激光的比较
• 5.粒子数反转状态
例：红宝石激光器的工作原理
• 激光器的组成结构
1. 工作物质 2. 谐振腔
3. 泵浦源
1.谐振腔的结构与作用
泵浦光
输出激 光
•工作物质
该领域的有关诺贝尔奖
1971: Dennis Gabor, 激光全息术
1981: 洛.布隆姆贝根, 激光光谱学
该领域的有关诺贝尔奖
1997: 朱棣文、科昂-塔努吉（Cloder Cohen Tanuky、菲利普 斯（Felipus，William） 激光冷却和陷俘原子
该领域的有关诺贝尔奖
• 2005：罗伊· 格劳伯，对光学相干的量子理论的贡献
激光育种 是突变育种的一种，选用适当波段剂量的激光照射植物种子和其它器 官，以诱发突变，进而在其后代中，选择优良变异个体，有可能培育 成新品种。目前已在果树等植物育种上应用获得初步成功。也可照射 卵、蛹，用于家蚕育种上。
激光培育蔬菜 日本东海大学开发出把半导体激光用于蔬菜栽培技术，提高了蔬 菜的营养成分。新技术采用播放DVD所用的蓝色和红色激光，取代现 在“植物工厂”里使用的钠光灯照射温室里栽培的蔬菜，两种激光的 比例是10：1。采用新技术后，蔬菜中维生素C含量能够增加10％。
激光技术及应用现状
激光技术及应用现状激光技术是一种利用激光器将激光束产生、聚焦并操控的技术。
自从激光技术的发明以来，它已经在许多领域得到广泛应用，并成为了现代科技的重要组成部分。
本文将介绍激光技术的基本原理、主要应用领域以及未来的发展趋势。
首先，让我们了解一下激光技术的基本原理。
激光（即光的放大与激射，英文为Laser，缩写为LASER）是一种将电能或其他能量源转化为非常纯净、单色和具有高浓度的光能的装置。
激光器由激光介质、激发源和光学反馈系统组成。
激光介质通常是由某种物质或气体构成，激发源用来向激光介质输入能量并激活其原子或分子，光学反馈系统则包括一个反射镜和一个全透射镜，用于将激光束增强和聚焦。
接下来，我们将探讨激光技术的主要应用领域。
激光技术的应用范围非常广泛，包括科学研究、医学、工业制造、通信等领域。
在科学研究领域，激光技术被广泛应用于物理、化学和生物学研究中，例如超快激光可用于研究化学反应和纳米材料的性质。
在医学领域，激光技术被应用于眼科手术、皮肤治疗、牙科治疗等多个方面。
在工业制造领域，激光技术在切割、焊接、打孔等加工过程中具有精准和高效的特点。
此外，激光技术也在通信领域得到了广泛应用，光纤通信系统通过激光器产生的光信号进行数据传输。
在医学领域，激光技术的应用非常丰富多样。
例如，激光在眼科手术中被广泛使用，如激光近视手术，能够对角膜进行精确的切削，减轻近视症状。
激光还可以用于皮肤治疗，如去除胎记、纹身激光去除和皮肤重建。
激光技术也被应用于牙科治疗，例如激光牙齿美白和激光治疗牙周病。
在工业制造领域，激光技术的应用也非常突出。
激光切割技术广泛应用于金属、塑料、木材和其他材料的切割过程中。
激光焊接技术可以在高温下将材料的两个部分精确地连接在一起。
激光打孔技术可以在材料上制造微小的孔洞，用于过滤、传感器和微电子器件的制造。
除了上述应用领域外，激光技术还在生命科学、环境监测、测量和导航等方面发挥着重要作用。
例如，激光在生命科学中的应用包括光谱分析、细胞成像和分子探测等。
激光技术的研究与应用
激光技术的研究与应用激光技术是一种基于激光的光源技术，是光学、电子、机械、计算机等多领域交叉应用的产物。
激光技术广泛应用于科研、工业、医学、军事等领域。
一、激光技术的基本原理激光技术的基本原理是通过激光器将能量稳定地、准确地转换为一束单一波长的光线。
激光器包括了固体激光器、半导体激光器、气体激光器等多种类型。
其中最常用的是固体激光器，因为它具有较高的输出功率和较高的发射效率。
激光由于具有高亮度、高单色性等特点，可以实现高速加工、高精度检测、高分辨率成像等应用。
二、激光技术在工业中的应用激光加工是激光技术在工业中最常见的应用之一，它包括了激光切割、激光打标、激光钻孔等多个方面。
激光切割适用于金属、陶瓷、玻璃等各种材料，可以实现高效、高精度的切割；激光打标可以实现清晰、不易磨损的标识；而激光钻孔则可以实现微小孔径、长细孔的加工。
在电子行业、汽车行业等多个行业中，激光加工已成为一种重要的加工工艺。
三、激光技术在医学中的应用激光技术也广泛应用于医学领域，包括了激光治疗、激光手术等多个方面。
比如，激光治疗可以用于治疗青光眼、近视、白内障等眼科问题；激光手术可以用于神经外科手术、肝脏手术、消化系统手术等。
相比传统手术，激光手术具有创伤小、出血少、恢复快等优势。
四、激光技术在科研中的应用激光技术在科研中也有重要的地位，它能够提供一种高分辨率、高精度的检测手段。
比如，激光测距仪可以用于高精度测量地球表面的高程，实现数字地球等研究；激光多色荧光成像技术可以实现高分辨率的细胞成像，有助于生物医学的研究。
此外，激光还可以用作粒子束流加速器等领域，促进粒子物理学的研究。
五、激光技术未来的发展趋势随着科技的不断发展，激光技术也在不断创新。
未来，激光技术将更加高效、高精度、低成本。
比如，一些公司正在研发基于激光的3D打印技术，以实现快速、高效的生产；另一些公司正在研发激光熔覆加工技术，以实现生产各种复杂形状的零部件。
同时，一些新型材料，比如二维材料、纳米材料，也将会与激光技术结合起来，构成新的领域。
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内燃机缸套.激光刻蚀 内燃机缸套 激光刻蚀
激光焊接、熔覆与热处理
▲激光焊接——盒体 (材料: 铝合金, 厚度: 3mm)
▲激光焊接——汽车齿轮 (材料: 16MnCr5)
▲激光焊接——锅炉用钢管 (材料: 耐热钢, 厚度: 7mm)
▲激光焊接——纸浆过滤器 (材料: 不锈钢)
轿车车身激光焊接
轿车车身都采用金属构件和复盖件的分块组合。将各种预先制好的结构件，例如风窗立柱，门立柱、门上横、前后冀子板、 前后围板、顶盖等零部件通过焊接和铆接的方式进行组合装配。其中焊接是汽车装配流水线上不可缺少的工序。 激光技术采用偏光镜反射激光产生的光束使其集中在聚焦装置中产生巨大能量的光束，如果焦点靠近工件，工仵就会在 几毫秒内熔化和蒸发，这一效应可用于焊接工艺。激光焊接设备的关键是大功率激光器，主要有两大类，一类是固体激光 器，又称Nd:YAG激光器。Nd（钕）是一种稀土族元素，YAG代表钇铝柘榴石，晶体结构与红宝石相似。Nd:YAG激光器波 长为1.06µm，主要优点是产生的光束可以通过光纤传送，因此可以省去复杂的光束传送系统，适用于柔性制造系统或远程 加工，通常用于焊接精度要求比较高的工件。汽车工业常用输出功率为3-4千瓦的Nd:YAG激光器。另一类是气体激光器， 又称CO2激光器，分子气体作工作介质，产生平均为10.6µm的红外激光，可以连续工作并输出很高的功率，标准激光功率 在2-5千瓦之间。 激光焊接的特点是被焊接工件变形极小，几乎没有连接间隙，焊接深度/宽度比高，因此焊接质量比传统焊接方法高。汽 车工业中，激光焊接主要用于车身框架结构的焊接，例如顶盖与侧面车身的焊接，传统焊接方法的电阻点焊已经逐渐被激 光焊接所代替。用激光焊接技术，工件连接之间的接合面宽度可以减少，既降低了板材使用量也提高了车体的刚度。激光 焊接零部件，零件焊接部位几乎没有变形，焊接速度快，而且不需要焊后热处理。
▼激光三维精细切割——航空发动机叶形孔 (材料: 不锈钢, 厚度: 1mm, 圆角半径: 0.1mm) ▼激光三维切割——色片工装 (材料: 铝合金, 厚度: 4mm)
▼激光三维切割——飞行员头盔
激光切割2 激光切割
弹簧钢片.激光切割 弹簧钢片 激光切割
陶瓷.Φ0.5mm孔.激光打孔 孔 激光打孔 陶瓷
2. 激光武器
随着激光的诞生，军事机构和小说家看到射线枪能够成为现实，就开始着手打造 激光武器。1964年，007电影《金手指》中大反派“金手指”奥瑞克威胁詹姆斯邦德，要用激光将他锯成两半——这在当时，还是纯粹的幻想。
3. 三维激光
1948年科学家发明了全息技术，以提高电子显微镜的分辨率，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。 他们用分裂的激光光束将全息图记录在感光片上，其中一束激光先被从被摄物体 上反射开来，然后再与另一束会合，在感光片上成像。用一束与成像时相同方向的激 光照射感光片，就会在观看者眼前产生一幅逼真的三维图像。这张玩具火车图是这两 位科学家在密歇根大学的威洛·鲁恩实验室第一次记录的全息图。
5000W 200~5000W 多模 ≤± 3% ± 6 万大卡 水冷 / 风冷
6000W 200~6000W 多模 ≤± 3% ± 7 万大卡 水冷
8000W 200~8000W 多模 ≤± 3% ± 10 万大卡 水冷
多重转折， 多重转折，有效何证光路和光束质量的稳定性 根据用户需要定制， 多轴联动设计， 根据用户需要定制，采用四轴或五轴 ( 或五轴以上 ) 多轴联动设计，可 操控性强，性能稳定，通过各动作机构联动，可以对平面、圆辊、凹槽、 操控性强，性能稳定，通过各动作机构联动，可以对平面、圆辊、凹槽、 曲轴弯角、 曲轴弯角、内孔等复杂形态进行激光加 工 Siemens 系统 Siemens 系统 Siemens 系统 Siemens 系统
来源：浙江中通汽车销售服务有限公司
添加人：陈斌
添加时间：2006-4-6
比较激光焊钛与脉冲氩弧焊焊钛热处理后的机械性能
5. 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)改进了制作半导体二极管激光器的方法，让激光真正地无处不在。这两位科 学家因此获得了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、 红色激光笔并构成了全球电信网络的骨干。
7. 激光广泛的医学用途
激光的首次在医学上的成功应用是进行眼内手术，无需要切开眼球。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，这种病症后果非常严重，会导致糖尿病人失明。 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， 或者消除胎记和刺青。
▲激光二维切割 (材料: 单晶硅, 厚度: 0.4mm) ▲激光二维切割 (材料: 不锈钢, 厚度: 4mm)
▼激光三维精细切割——大功率电子管栅极 (材料: 钼, 厚度: 0.3mm, 线宽: 0.3mm) ▼激光三维切割陶瓷体, 厚度: 1.7mm
▲激光三维切割——单晶炉双层炉盖 (材料: 不锈钢, 厚度: 5mm)
激光热处理成套设备
大型零部件激光淬火及修复设备
系统由5000~8000W高功率CO2激光器、激光专用制冷系统、导光系统、激光数控专用加工机床组成， 主要用于电力、石化行业的各种涡轮动力设备及其它大型回转设备的关键零件进行激光熔覆或修复加工。 序 号 品目 1 2 3 4 5 6 7 8 额定输出功率 功率调节范围 激光输出模式 功率不稳定度 激光专用冷却系统制冷 量 激光专用冷却系统 冷却 方式 光路转折系统 多功能加工机床 数控系统 HG －HL－ 5000 － HG －HL－6000 － HG －HL－8000 －
▼激光熔覆——航空发动机叶片修复 (熔覆层宽度: 2mm, 熔覆层高度: 1mm)
▼激光熔覆——线材轧辊修复 (基体材料: 低合金高强钢, 熔覆层高度: 8mm)
▼激光熔覆——曲轴花键槽修复 (材料: 18Cr2Ni4W, 熔覆层宽度: 4mm, 熔覆层高度: 0.5mm
铸铁.摩擦轮 激光淬火 铸铁 摩擦轮.激光淬火 摩擦轮
大型型材轧辊激光强化
激光轧辊
产品性能及特点： ·可对重量50T以内的各类冶金轧辊进行表面激光淬火、熔凝、纳米陶瓷合金化强化处理； ·可加工轧辊尺寸：直径200-1500mm，长度300-6000mm； ·可加工轧辊材料：钢、半钢、铸铁； ·硬化带宽度：窄带1-4mm，宽带10-30mm； ·硬化层深度：0.4-2.0mm； ·激光处理速度：0.25-0.5㎡/hr(5KW激光器),0.5- 0.65 ㎡/hr(10KW激光器)； ·硬化层硬度：HV800-1200，满足轧辊工作要求; ·反射聚焦系统确保轧辊表面强化层组织性能均匀； ·一流的激光强化及修复工艺确保强化和修复效果显著; ·良好的强化效果可提高轧辊使用寿命１至５倍; ·可显著提高轧辊的使用寿命，减少停机时间，大大降低冶金企业生产成本，提高生产效率。
激光淬火层的硬度分布
激光熔覆不锈钢合金层显微组织 不锈钢合金层.激光熔覆 不锈钢合金层 激光熔覆 （左：基体钢熔覆层 右：不锈钢熔覆层） 不锈钢熔覆层）
▼激光表面淬火——导轨表面强化 (材料: 高强钢)
激光轧辊
铁路重轧轧辊激光强化
窄带钢轧辊激光强化
中厚板轧辊激光强化
棒材轧辊激光强化
中宽带轧辊激光强化
4. 梦幻激光
最初时，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线。人们借助离子激光器第一次实现了如彩虹般的七彩 激光，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。梦幻的 激光秀从此诞生。
8. 激光之母
激光之母 (图片来源：国家点火装置)
很久以来可控核聚变都是人们最理想的清洁能源产生方式。1962年，在加利福尼亚州的劳伦斯利弗莫 尔国家实验室，物理学家约翰·纳科尔斯(John Nuckolls)，提出用激光脉冲加热和压缩重氢同位素块来 实现可控核聚变。 自此之后，劳伦斯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 美国国家点火装置(National Ignition Facility))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(2009)，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。国家点火装置是美国科学家研制的、世界最大的激光核聚变装置。据悉， 这个被称为“人造太阳”的装置能产生类似恒星内核温度和压力，使美国在无需核试的情况下保持核 威慑力。
不锈钢毛细管.激光焊接 不锈钢毛细管 激光焊接
钛管.激光焊接 钛管 激光焊接
铸铁.大型轧辊 激光熔覆 铸铁 大型轧辊.激光熔覆 大型轧辊
不锈钢轴颈.激光熔覆 不锈钢轴颈 激光熔覆
大型曲轴.激光熔覆 大型曲轴 激光熔覆
汽轮机叶片及转子·激光熔覆 铝合金活塞·激光熔覆
汽轮机叶片·激光熔覆
电机转子轴颈修复·激光熔覆
从射线武器到聚变供能 -激光技术发展 激光技术发展
新浪科技讯 2010年05月19日 10:39:21 年 月 日
1. 激光的诞生
xianqi1960年在加利福尼亚州马里布的休斯研究实验室，西奥多·梅曼(Theodore Maiman) 设计和建造了一台小型的激光发生器。他将闪光灯线圈缠绕在指尖大小的红宝石棒上，产 生了第一束激光，激光时代由此开启，从此和人们的生活息息相关。 梅曼的实验显示，闪光灯发出的足以致盲的强光可以使红宝石棒充能，这些能量随后 以纯粹的红色光脉冲的形式释放，这些相干光有恒定的相位差，就像是列队前进的士兵们。