激光原理设计报告

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激光应用课程设计报告

大范围激光防盗报警器设计

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指导老师:日期:2012.12.10~2012.12.21 华南农业大学工程学院

摘要

防盗报警系统是用物理方法或电子技术,自动探测发生在布防监测区域内的侵入行为,产生报警信号,并提示人员发生报警的区域部位,显示可能采取对策的系统。防盗报警系统是预防抢劫、盗窃等意外事件的重要设施。一旦发生突发事件,就能通过声光报警信号在安保控制中心准确显示出事地点,便于迅速采取应急措施。防盗报警系统与出入口控制系统、闭路电视监控系统、访客对讲系统和电子巡更系统等一起构成了安全防范系统。

本设计论文从硬件和软件两方面对系统进行了详细的设计。介绍了系统的构成,外围电路的连接,芯片与芯片之间的连接电路,程序设计方法和相应的软件。通过555产生振荡,让74LS90不停的计数,大概50S左右清零计数器,产生一个进位去控制关蜂鸣器和停止延时电路的计数。通过控制电路控制NPN三极管的截止和导通,来控制蜂鸣器的鸣响。系统硬件电路简单、安装方便、操作简单,并且具有低成本的优点,可适用于各种类型的住宅和人群。

关键字: 防盗报警蜂鸣器激光报警器

目录第一章绪论

1.1 设计背景

1.2 报警器的分类

1.3 设计要求

第二章系统设计方案

2.1 总体方案及设计原理

2.2 所需器材

2.3 实验电路及说明

第三章.总结与发展趋势

1.1 设计背景

随着经济社会的快速发展和人民生活水平的不断提高,人们对其住宅的要求也越来越高,表现在不仅希望拥有舒适、温馨的住所,而且对安全性、智能性等方面也提出了更高的要求。同时,盗窃、入室抢劫等刑事案件也呈现出增长趋势,传统的依靠安装防盗门窗、或靠人防的防范方式已经越来越不能满足人们的要求。于是各种自动报警系统应运而生,被广泛地应用于需要高安全要求的各种场所。

激光引入安防系统的优异性,激光是一种高亮度的定向能束,单色性好、方向性好、具有优异的相干性。因此,激光不会象无线电波、红外光那样,受到背景、不同温度物体的干扰,无线电波也容易受电磁波的干扰,即抗干扰能力强。

①激光是一种特殊光源与普通光不同②强穿透、远距离③抗干扰、不误报、不漏报④体积小、易隐蔽⑤用人眼看不见的激光设防,保密性好,难回避⑥可兼容各种形式的探测器同时探测⑦耗电少寿命长。主要针对户内外大型公共场所,如厂矿企业、大型油田、图书馆、银行、博物馆、展览馆、学校、养殖场、监狱以及有重要物品的商铺和仓库等,同样使用在家庭防盗上也更有安全保证!此方案有着较大的未来经济效益。

1.2 报警器的分类

(1)报警探测器按工作原理主要可分为红外报警探测器、微波报警探测器、被动式红外\微波报警探测器、玻璃破碎报警器、振动报警探测器、超声波报警探测器、激光报警探测器、磁控开关报警探测器、开关报警探测器、视频运动检测报警器、声音探测器等许多种类。(2)报警探测器按工作方式可分为主动式报警探测器和被动式报警探测器。(3)报警探测器按探测范围的不同又可分为点控报警探测器、线控报警探测器、面控报警探测器和空间防范报警探测器。(4)防盗探测器是否采用电源分类可分为无源和有源两种。(5)从防盗报警器与报警主机(后端处理器)的连接方式可分为有线与无线。除了以上区分以外,还有其他方式的划分。在实际应用中,根据使用情况不同,合理选择不同防范类型的报警探测器,才能满足不同的安全防范要求。报警探测器作为传感探测器,用来探测入侵者的入侵行为及各种异常情况。在各种各样的智能建筑和普通建筑物中需要安全防范的场所很多。这些场所根据实际情况也有各种各样的安全防范目的和要求。因此,就需要各种各样的报警探测器,以满足不同的安全防范要求。

1.3设计要求

●(1).设计应用于住宅小区、货场、果园等露天场所的大面积的区域性警戒

防护,有效范围可达10万M2。

●(2).设计出基本信号处理电路,并设置报警电路,报警时间大约50S。(最

好不使用单片机)

第二章设计

2.1 总体方案及设计原理

总体效果图

设计原理

激光发出来的光束,利用反光镜围成一个防盗的区域,当有人进入此区域,挡住了激光,激光接收器就会接收不到激光就会发出警报。

2.2 所需器材

激光发射头 1 激光接收头 1 N555 1 74LS90 2 74LS00 1 74LS02 1 无源蜂鸣器 1 1K电阻 3 30K电阻 1 10K可调电阻 1 10uF电解电容 2 0.01uF电容 1 9013三极管 1 反光镜 3

2.3 实验电路及说明

实验电路

该激光探测防盗报警器电路由激光监控电路、延时电路和声音报警电路组成。

按键代表激光的接收器,接收器接收到激光的时候为0(低电平),接收不到的时候为1,此电路采用SR的触发器来检测激光接收器的信号。可同时控制蜂鸣器响和延时电路计时,最后达到50S左右就会停止延时电路和关蜂鸣器。

延时电路及仿真图

通过555产生振荡,让74LS90不停的计数,大概50S左右清零计数器,产生一个进位去控制关蜂鸣器和停止延时电路的计数。

声音报警电路及仿真图

通过控制电路控制NPN三极管的截止和导通,来控制蜂鸣器的鸣响.当三极管导通时,蜂鸣器两端获得约+5V的电压而鸣叫;当三极管截止时,蜂鸣器停止发声。

第三章.总结与发展趋势

本设计目前基本达到了预期的要求,通过对大范围激光防盗报警器系统的测试,可得到如下结论:(1)系统功能齐全,能对家庭中出现的盗窃事件进行灾前检测,及时发出报警信息,避免用户生命财产不受损失。(2)通过控制电路控制NPN三极管的截止和导通,来控制蜂鸣器的鸣响。(3)系统不需要用红外线或电磁波等发射源,灵敏度高、控制范围大、隐蔽性好,从而使整个系统的功能更完善、灵活、可调。(4)系统硬件电路简单、安装方便、操作简单,并且具有低成本的优点,可适用于各种类型的住宅和人群。

随着社会的发展,农村城镇化和人员流动性增大,社会治安状况更趋复杂,因此作为社会的基本单元“安全防范问题就显得尤为重要。传统的机械式(防盗网、防盗窗)家居防卫在实际使用中暴露出一些明显的问题,如:影响楼房美观,市容整洁;影响火灾救援通道;给犯罪分子提供了便利的翻越条件;时间久了会有高空坠物的危险等。所以作为新一代的智能安全防盗报警器系统就应运而生,并日益受到广泛的重视和运用。另外,为了进一步规范住宅小区智能化建设,建设部特别制定了智能小区的等级标准,按照其要求智能小区中必须具有安全防范、信息管理、物业管理和信息网络等系统。因此,小区安全防范系统建设已逐渐纳入许多小区建设的必备项目中。

为了提高灵敏度,减少误报率,可以采用摄像头作为探测头,将采集到的信号进行图像处理及判断后再决定是否报警。如果系统接收到报警信号后,保安人员可以通过查询报警记录来确定是否真有人经过。随着人们对生活质量要求的不断提高,智能住宅小区物业管理系统的功能也将日趋完善。在新的产品化的管理系统中,人们将会越来越多的体验到现代生活的气息。

致谢

该设计课题是在两位老师的的悉心关怀和精心指导和小组每位同学的努力下完成的。两位老师严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深的感染和激励着我们不断进步。从设计的开始到最终完成,我们不仅学到了宽广的专业知识,也学到了许多做人的道理。在此谨向两位老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意!衷心感谢小组每位同学的努力;衷心两位两位老师在百忙之中对我们小组作品和总结报告的评定和审核。

参考文献:

【1】吴英才,林华清热释电红外传感器在防盗系统中的应用传感器技术2002;

【2】童名文一种新型报警器的研制武汉理工大学 2003

飞秒激光的发展和应用

飞秒激光的发展和应用 (.) 摘要:随着激光技术的研究、开发和应用十分活跃。本文简要介绍了飞秒激光发展、特点及技术研究进展和发展趋势。 关键词:飞秒,激光技术,激光手术,激光武器,飞秒脉冲,飞秒激光 作者简介: 0 引言 20世纪以光科学与工程技术研究为基础所积累的丰硕成果,已在世界范围内对人类现代物质和精神文明做出了巨大的贡献。21世纪将是光子技术进一步大发展的时代,激光技术将成为世界各国竞争的焦点之一,以激光技术为核心的相关产业将成为知识经济时代和信息时代的重要驱动力量。 飞秒激光是过去20年间由激光科学发展起来的最强有力的新工具之一。飞秒脉冲是如此的短,目前已经达到了4 fs以内(可见光-近红外波段),1飞秒(fs,即10-15 s),仅仅是1千万亿分之一秒,如果将10 fs作为几何平均来衡量宇宙,其寿命仅不过1 min而已。飞秒脉冲又是如此之强,采用多级啁啾脉冲放大(CPA)技术获得的最大脉冲峰值功率可达到100太瓦(TW,即1012 W)甚至皮瓦(PW,即1015 W)量级,其可聚焦强度比将太阳辐射到地球上的全部光聚焦成针尖般大小后的能量密度还要高[1]。飞秒激光完全是人类创造的奇迹。 1 飞秒激光的原理 众所周知,组成物质的分子和原子,每时每刻都在快速地运动,这是微观物质重要的基本属性。飞秒激光产生后,人类能够在原子和电子的层面上观察到它们超快运动的过程并加以利用。在高强度飞秒激光的作用下,气态、液态、固态物质会在瞬息间变成等离子体。高功率飞秒激光与电子束碰撞,能够产生X 射线飞秒激光、射线激光以及正负电子对。此外,利用飞秒激光能够有效地加速电子,使加速器的规模得到上千倍的压缩。高功率飞秒激光与物质相互作用,能够产生足够数量的中子,实现激光受控核聚变的快速点火[2]。 通过对飞秒的研究,除了揭示自然科学的奥妙之外,还促进了新型“飞秒激光”技术的应用和发展。飞秒激光是一种周期可以用飞秒计算的超强超短脉冲激光。它的出现为人类提供了前所未有的全新实验手段与物理条件,有着十分广阔的应用前景。 2 飞秒激光的特点 根据飞秒激光超短和超强的特点,大体上可以将应用研究领域分成超快瞬态现象的研究和超强现象的研究。它们都是随着激光脉冲宽度的缩短和脉冲能量的增加而不断的得以深入和发展。 飞秒激光的特点:(1)持续时间极短,只有几个飞秒,是人类目前在实验条件下所能获得的最短的脉冲,所以飞秒激光是无穿透性的,对眼内组织无损伤。(2)具有极高瞬时功率,可达到百万亿瓦。近红外激光脉冲,在经过角膜组织表面时不被吸收,通过调节聚焦透镜和角膜表面相对位置。将脉冲聚焦在预定深度的一个小点上,当每次脉冲达到聚焦点时,触发一次称为激光诱导光衰变作用,多脉冲定位在同一个焦点深度,通过形成一层小直径的气泡来实现切割手术。(3)能聚焦到比头发丝直径还要小的空间区域。每个脉冲的连接的紧密性,决定了切割平面的光滑性。

紫外激光器研究进展及其关键技术讲解

紫外激光器研究进展及其关键技术 黄川 2120160620 摘要:本文详细介绍了利用LD泵浦的紫外激光器产生紫外激光的非线性原理,并在此基础上介绍了在全固态紫外激光器中用到的倍频晶体的种类和各自的应用场景;介绍了近年来高功率固体紫外激光器研制的国内外进展情况,最后展望了高功率全固体紫外激光器研制的未来。 关键词:紫外激光;非线性光学;相位匹配 1、引言 因为紫外激光具有的短波长和高光子的能量特点,所以紫外激光在工业领域内具有非常广泛的应用。在工业微加工领域内,相较于红外激光的热熔过程,紫外激光加工时的“冷蚀效应”可以使加工的尺寸更小,达到提高加工精度的目的。另外,紫外激光器在生物技术,医疗设备加工,大气探测等领域也有广泛的应用。 一般而言,可以将紫外激光器划分为三类:固体紫外激光器,气体紫外激光器,半导体紫外激光器。其中固体紫外激光器应用最为广泛的是激光二极管泵浦全固态激光器。而利用激光二极管抽运的固体UV激光器相较于其他类型的紫外激光器而言,具有效率高,性能可靠,硬件结构简单的特点,因此应用最为广泛,基于LD抽运的全固态UV激光器也得到了迅猛的发展。 在实际的应用当中,实现紫外连续激光输出的方法一般是利用晶体材料的非线性效应实现变频的方法来产生。产生全固态紫外激光的方法一般有两种:一是直接对全固体激光器进行3倍频或4倍频来得到紫外激光;另一种方法是先利用倍频技术得到二次谐波,然后再利用和频技术得到紫外激光。相较于前一种方法,后者利用的是二次非线性极化率,其转换效率要高很多。最常见的是通过三倍频和四倍频技术产生355nm和266nm的紫外激光。下文将简单介绍紫外激光产生的非线性原理。 2、非线性频率转换原理 2.1 介质的非线性极化 激光作用在非线性介质上会引起介质的非线性极化,这是激光频率变换的非线性基础。在单色的电磁波作用下,介质的内部原子,离子等不会发生本征能级的跃迁,但是这些离子的电荷分布以及运动状态都会发生一些变化,引起光感应的电偶极矩,这个电偶极矩作为新的辐射源辐射电磁波。

拉盖尔高斯光束经透镜传输光场计算

成绩评定表 学生姓名吴宪班级学号1109020117 专业光信息科学 与技术课程设计题目拉盖尔高斯光束经 透镜传输光场计算 评 语 组长签字: 成绩 日期20 13 年12 月 27 日

学院理学院专业光信息科学与技术 学生姓名吴宪班级学号1109020117 课程设计题目拉盖尔高斯光束经透镜传输光场计算 实践教学要求与任务: 要求: 1)角向节线0,径向节线2的拉盖尔高斯光束(共焦参数=12000倍波长)通过薄透镜; 2)薄透镜(前置圆形光阑)焦距=1500倍波长,光腰在透镜处; 3)光阑半径=120倍波长。 任务: 1)计算该拉盖尔高斯光束经过薄透镜后时的轴上光强变化,分析焦点变化; 2)计算该拉盖尔高斯光束经过薄透镜前时的径向光强变化,计算截断参数; 3)计算该拉盖尔高斯光束经过薄透镜后的径向–轴向光强变化; 4)撰写设计论文。 工作计划与进度安排: 1. 第一周教师讲解题目内容、任务和论文要求,学生查阅资料,星期四提出设计方案; 2. 第一周星期四到第二周星期三(包括星期六星期日)完成设计; 3. 第二周星期四上交论文; 4. 星期四教师审查论文,合格者星期五论文答辩。 指导教师: 2013年月日专业负责人: 2013年月日 学院教学副院长: 2013年月日

目录 摘要 (4) 设计原理 (5) 一.普通球面波的传播规律 (5) 二.高斯光束的基本性质及特征参数 (6) 三.柯林斯(Collins)公式 (7) 四.基模高级光束的特征参数 (6) 计算结果10 一. 计算该拉盖尔高斯光束经过薄透镜前时的轴上光强变化,分析焦点变化 (10) 二. 计算该拉盖尔高斯光束经过薄透镜前时的径向光强变化,计算截断参数 (11) 三.计算该拉盖尔高斯光束经过薄透镜后的径向–轴向光强变化 (12)

激光原理及应用试卷

激光原理及应用 考试时间:第 18 周星期五 ( 2007年1 月 5日) 一单项选择(30分) 1.自发辐射爱因斯坦系数与激发态E2平均寿命τ的关系为( B ) 2.爱因斯坦系数A 21和B 21 之间的关系为( C ) 3.自然增宽谱线为( C ) (A)高斯线型(B)抛物线型(C)洛仑兹线型(D)双曲线型 4.对称共焦腔在稳定图上的坐标为( B ) (A)(-1,-1)(B)(0,0)(C)(1,1)(D)(0,1) 5.阈值条件是形成激光的( C ) (A)充分条件(B)必要条件(C)充分必要条件(D)不确定 6.谐振腔的纵模间隔为( B ) 7.对称共焦腔基模的远场发散角为( C ) 8.谐振腔的品质因数Q衡量腔的( C ) (A)质量优劣(B)稳定性(C)储存信号的能力(D)抗干扰性 9.锁模激光器通常可获得( A )量级短脉冲 10.YAG激光器是典型的( C )系统 (A)二能级(B)三能级(C)四能级(D)多能级 二填空(20分) 1.任何一个共焦腔与等价, 而任何一个满足稳定条件的球面腔地等价于一个共焦腔。(4分) 2 .光子简并度指光子处于、 、、。(4分) 3.激光器的基本结构包括三部分,即、 和。(3分)

4.影响腔内电磁场能量分布的因素有、 、。(3分) 5.有一个谐振腔,腔长L=1m,在1500MHz的范围内所包含的纵模个数为 个。(2分) 6.目前世界上激光器有数百种之多,如果按其工作物质的不同来划分,则可分为四大类,它们分别是、、和。(4分) 三、计算题( 42分) 1.(8分)求He-Ne激光的阈值反转粒子数密度。已知=6328?,1/f()=109Hz,=1,设总损耗率为,相当于每一反射镜的等效反射率R=l-L=%,=10—7s,腔长L=。 2.(12分)稳定双凹球面腔腔长L=1m,两个反射镜的曲率半径大小分别为R 1=3m求它的等价共焦腔腔长,并画出它的位置。 =,R 2 3.(12分)从镜面上的光斑大小来分析,当它超过镜子的线度时,这样的横模就不可能存在。试估算在L=30cm, 2a= 的He-Ne激光方形镜共焦腔中所可能出现的最高阶横模的阶次是多大? 4.4.(10分)某高斯光束的腰斑半径光波长。求与腰斑相距z=30cm处的光斑及等相位面曲率半径。 四、论述题(8分) 1.(8分)试画图并文字叙述模式竞争过程

清华大学电子工程系学科方向

电子工程系学科设置? 通信与信息系统 信号与信息处理 电磁场与微波技术? 物理电子学 电路与系统 电子工程系教学工作? 年本科开课目录? 年研究生课程目录? 各研究所教研室介绍 信息光电子研究所? 一、情况介绍和研究方向 二、年在研的科研项目? 三、课题组介绍() 通信与微波研究所? 一、情况介绍和研究方向 二、年在研的科研项目? 三、课题组介绍() 通信技术方向 电磁场与微波技术方向? 高速信号处理与网络传输研究所 一、情况介绍和研究方向 二、年在研的科研项目 网络与人机语音通信研究所? 一、情况介绍和研究方向? 二、年在研的科研项目 三、研究方向()? 图象图形研究所 一、情况介绍和研究方向 二、年在研的科研项目

三、联系方式? 电路与系统教研室 一、情况介绍和研究方向? 二、年在研的科研项目? 三、研究方向()

电子工程系学科设置 专业设置 本科生专业: ?电子信息科学类 研究生专业: 一级学科???二级学科 电子科学与技术???物理电子学 ????电路与系统 ??????微电子学与固体电子学 ??????电磁场与微波技术 信息与通信工程??通信与信息系统 ??????信号与信息处理 ????电子与通信工程(工硕) 通信与信息系统 学科方向:通信与信息系统 研究课题:、信息传输与接入 、数字信号处理与终端技术 、无线通信技术与系统 、通信网络与交换技术 、通信与信息系统的仿真与集成 依托国家重点实验室及相关学术领域: 微波与数字通信国家重点实验室、集成光电子学国家重点实验室 系内:微波与天线、信息光电子与光电子学、电路与系统、信号与信息处理 跨系、所:微电子学研究所、计算机科学与技术系、自动化系、电机工程与应用电子技术系、工程力学系、材料科学与工程系

激光原理课程设计

激光原理课程设计 ——基于Matlab激光谐振腔模式模拟 作者: 光电0905 唐世豪 一、原理分析 1.基本原理 在分析激光器工作原理的过程中,谐振腔中的模式分布占据着重要的意义。经典的研究激光谐振腔内激光模式分布及传播规律的方法是,运用菲涅耳—基尔霍夫衍射积分公式。其关系式如式(1): u x,y=ik 4π u x′,y′e?ikρ ρ 1+cosθ S ds′ (1) 式中,ρ为(x’,y’)与(x,y)连线的长度,θ为S面上点(x’,y’)处的法线和上述连线之间的夹角,ds’为S面上的面积元,k为波矢的模。 一般而言,腔长比镜面的线度大很多,(1+cosθ)/ρ近似取为2/L。同时,假定腔面的线度a远大于波长,被积函数中的e?ikρ不能简单的近似,我们只能根据不同几何形状的腔型来进行合理近似。于是,将公式(1)作用于开腔的两个镜面上的场分布,可以镜面S1上场u1(x′,y′)与镜面S2上场u2(x,y)联系起来,经过q次传播后,根据上述的假设有公式(2): u q+1x,y=i λL u q(x′,y′)e?ikρ S1 ds′ (2) 对于对称开腔,当光波在腔内传播足够多次后(即在稳定情况下),镜面S1上光场传播到S2,出了表示振幅衰减和相位移动常数因子γ外,u q+1可以再现 u q ,形成这样一种稳态场:分布不再受衍射的影响,在腔内往返一次后能够“再现”出发时的场分布,即实现了模的“自再现”。简化后有公式(3)和(4): u mn x,y=γmn K x,y,x′,y′ S1 u mn(x′,y′)ds′ (3) K x,y,x′,y′=ik 2πL e?ikρ(x,y,x′,y′)=i λL e?ikρ(x,y,x′,y′) (4) 2.Fox-Li数值迭代法 积分方程(3)和(4)的解通过数学证明是存在的,但是实际求解是很困难的,所以在大多数情况下只能使用近似方法求数值解。Fox-Li数值迭代法就是运用标量近似来分析模场特性。其运用的就是迭代的思想,其迭代公式为式(3)。 此方法的基本物理解释是将初始场分布视为由无数多个本征函数以一定比例叠加的结果,不同的本征函数对应不同的模式,在腔内往返渡越过程中,不同模的衍射损耗不同,经过足够多次往返渡越后,衍射损耗大的模受到的衰减程度比衍射损耗小的模大得多,当损耗大的模的贡献与损耗小的模的贡献相比可以忽略时,剩下的便是小损耗模的稳定场分布。 二、实现方案 1.计算流程 跟据原理进行迭代计算的设计,流程图如图(1)所示。运用Matlab设计实现Fox-Li 数值迭代法程序的编写。

激光原理设计报告

激光应用课程设计报告 大范围激光防盗报警器设计 姓名: 班级: 学号: 指导老师:日期:2012.12.10~2012.12.21 华南农业大学工程学院

摘要 防盗报警系统是用物理方法或电子技术,自动探测发生在布防监测区域内的侵入行为,产生报警信号,并提示人员发生报警的区域部位,显示可能采取对策的系统。防盗报警系统是预防抢劫、盗窃等意外事件的重要设施。一旦发生突发事件,就能通过声光报警信号在安保控制中心准确显示出事地点,便于迅速采取应急措施。防盗报警系统与出入口控制系统、闭路电视监控系统、访客对讲系统和电子巡更系统等一起构成了安全防范系统。 本设计论文从硬件和软件两方面对系统进行了详细的设计。介绍了系统的构成,外围电路的连接,芯片与芯片之间的连接电路,程序设计方法和相应的软件。通过555产生振荡,让74LS90不停的计数,大概50S左右清零计数器,产生一个进位去控制关蜂鸣器和停止延时电路的计数。通过控制电路控制NPN三极管的截止和导通,来控制蜂鸣器的鸣响。系统硬件电路简单、安装方便、操作简单,并且具有低成本的优点,可适用于各种类型的住宅和人群。 关键字: 防盗报警蜂鸣器激光报警器

目录第一章绪论 1.1 设计背景 1.2 报警器的分类 1.3 设计要求 第二章系统设计方案 2.1 总体方案及设计原理 2.2 所需器材 2.3 实验电路及说明 第三章.总结与发展趋势

1.1 设计背景 随着经济社会的快速发展和人民生活水平的不断提高,人们对其住宅的要求也越来越高,表现在不仅希望拥有舒适、温馨的住所,而且对安全性、智能性等方面也提出了更高的要求。同时,盗窃、入室抢劫等刑事案件也呈现出增长趋势,传统的依靠安装防盗门窗、或靠人防的防范方式已经越来越不能满足人们的要求。于是各种自动报警系统应运而生,被广泛地应用于需要高安全要求的各种场所。 激光引入安防系统的优异性,激光是一种高亮度的定向能束,单色性好、方向性好、具有优异的相干性。因此,激光不会象无线电波、红外光那样,受到背景、不同温度物体的干扰,无线电波也容易受电磁波的干扰,即抗干扰能力强。 ①激光是一种特殊光源与普通光不同②强穿透、远距离③抗干扰、不误报、不漏报④体积小、易隐蔽⑤用人眼看不见的激光设防,保密性好,难回避⑥可兼容各种形式的探测器同时探测⑦耗电少寿命长。主要针对户内外大型公共场所,如厂矿企业、大型油田、图书馆、银行、博物馆、展览馆、学校、养殖场、监狱以及有重要物品的商铺和仓库等,同样使用在家庭防盗上也更有安全保证!此方案有着较大的未来经济效益。 1.2 报警器的分类 (1)报警探测器按工作原理主要可分为红外报警探测器、微波报警探测器、被动式红外\微波报警探测器、玻璃破碎报警器、振动报警探测器、超声波报警探测器、激光报警探测器、磁控开关报警探测器、开关报警探测器、视频运动检测报警器、声音探测器等许多种类。(2)报警探测器按工作方式可分为主动式报警探测器和被动式报警探测器。(3)报警探测器按探测范围的不同又可分为点控报警探测器、线控报警探测器、面控报警探测器和空间防范报警探测器。(4)防盗探测器是否采用电源分类可分为无源和有源两种。(5)从防盗报警器与报警主机(后端处理器)的连接方式可分为有线与无线。除了以上区分以外,还有其他方式的划分。在实际应用中,根据使用情况不同,合理选择不同防范类型的报警探测器,才能满足不同的安全防范要求。报警探测器作为传感探测器,用来探测入侵者的入侵行为及各种异常情况。在各种各样的智能建筑和普通建筑物中需要安全防范的场所很多。这些场所根据实际情况也有各种各样的安全防范目的和要求。因此,就需要各种各样的报警探测器,以满足不同的安全防范要求。

激光原理及应用(第二版)课后习题答案(全)

思考练习题1 1. 试计算连续功率均为1W 的两光源,分别发射λ=0.5000μm ,ν=3000MHz 的光,每秒 从上能级跃迁到下能级的粒子数各为多少? 答:粒子数分别为:18 8 346341105138.21031063.6105.01063.61?=????=? ?==---λ ν c h q n 23 9 342100277.510 31063.61?=???==-νh q n 2.热平衡时,原子能级E 2的数密度为n 2,下能级E 1的数密度为n 1,设21g g =,求:(1)当原子跃迁时相应频率为ν=3000MHz ,T =300K 时n 2/n 1为若干。(2)若原子跃迁时发光波长λ=1μ,n 2/n 1=0.1时,则温度T 为多高? 答:(1)(//m n E E m m kT n n n g e n g --=) 则有:1]300 1038.11031063.6exp[23 93412≈?????-==---kT h e n n ν (2)K T T e n n kT h 3 6 23834121026.61.0]1011038.11031063.6exp[?=?=???????-==----ν 3.已知氢原子第一激发态(E 2)与基态(E 1)之间能量差为1.64×l0- 18J ,设火焰(T =2700K)中含有1020个氢原子。设原子按玻尔兹曼分布,且4g 1=g 2。求:(1)能级E 2上的原子数n 2为多少?(2)设火焰中每秒发射的光子数为l08 n 2,求光的功率为多少瓦? 答:(1)1923 181221121011.3]2700 1038.11064.1exp[4----?=???-?=?=??n n e g n g n kT h ν 且20 2110=+n n 可求出312≈n (2)功率=W 918 8 10084.510 64.13110--?=??? 4.(1)普通光源发射λ=0.6000μm 波长时,如受激辐射与自发辐射光功率体密度之比 q q 激自1 = 2000 ,求此时单色能量密度νρ为若干?(2)在He —Ne 激光器中若34/100.5m s J ??=-νρ,λ为0.6328μm ,设μ=1,求 q q 激 自 为若干? 答:(1)

激光原理与技术课程设计(matlab仿真)

电子科技大学 UNIVERSITY OF ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA 激光原理与技术 课程设计 课程教师: 作者姓名: 学号:

题目一: 编程计算图示谐振腔的稳定性与光焦度1/F的关系。可取R1=∞, R2=∞, l1=250mm, l2=200mm。,用matlab程序计算光线在腔内的轨迹,演示腔稳定和不稳定时光线在腔内往返次数增加时光线轨迹。初始光线参数可以任意选择。 利用matlab编程如下: clear,clc L1=250;L2=200; R1=inf;R2=inf; syms d; T=[1,L1;0,1]*[1,0;-d,1]*[1,L2;0,1]*[1,0;-2/R2,1]*[1,L2;0,1]*[1 ,0;-d,1]*[1,L1;0,1]*[1,0;-2/R1,1]; A=T(1,1); B=T(1,2); C=T(2,1); D=T(2,2); h=(A+D)/2; ezplot(h,[0,0.012]) title('谐振腔的稳定性');xlabel('透镜光焦度D(/mm)');ylabel('等效 g1g2') 运行结果:

题目二: 和透镜上的模式半径与光焦度1/F的关系。 计算输出镜M 2 利用matlab编程如下: clear,clc L1=250;L2=200;R1=inf;R2=inf;w1=0.5*10^-3; syms d T1=[1,L2;0,1]*[1,0;-2/R2,1]*[1,L2;0,1]*[1,0;-d,1]*[1,L1;0,1]*[1,0;-2/ R1,1]*[1,L1;0,1]*[1,0;-d,1]; A1=T1(1,1);B1=abs(T1(1,2));C1=T1(2,1);D1=T1(2,2);h1=(A1+D1)/2; W1=((w1*B1/pi)^(1/2))/((1-h1^2)^(1/4)); T2=[1,0;-2/R2,1]*[1,L2;0,1]*[1,0;-d,1]*[1,L1;0,1]*[1,0;-2/R1,1]*[1,L1 ;0,1]*[1,0;-d,1]*[1,L2;0,1]; A2=T2(1,1);B2=abs(T2(1,2));C2=T2(2,1);D2=T2(2,2);h2=(A2+D2)/2; W2=((w1*B2/pi)^(1/2))/((1-h2^2)^(1/4)); figure (1) ezplot(W1,[0,0.012]); title('透镜上的光斑半径');xlabel('透镜光焦度D(/mm)');ylabel('光束半径') figure (2); ezplot(W2,[0,0.012]) title('输出镜上的光斑半径');xlabel('透镜光焦度D(/mm)');ylabel('光束半径') figure (3);

飞秒激光原理

飞秒激光原理 很多近视的人们都想要摘掉眼镜,因为近视眼会对人们的日常生活产生严重的影响,而手术治疗近视眼是现在比较流行的一种手术,那么,手术治疗近视眼有什么好处呢?下面就为大家具体介绍一下。 近二十年以来,随着科学技术的不断发展,眼科领域相继发明了一系列近视矫正手术,使手术后的近视患者不用配戴眼镜也同样能达到戴眼镜时的视力效果,对于治疗近视眼尤其是最近几年开展的准分子激光近视矫正手术,进一步提高了手术的准确性和安全性,目前全世界范围内已至少为数十万名近视患者摘掉了眼镜。 对于治疗近视眼还要求全身健康状况基本良好,没有其它严重的眼病如圆锥角膜、青光眼、白内障以及眼底病变等。还需要注意,年龄在18至50岁,近视度数已基本稳定(每年变化不超过50度),而且本人的工作环境不适合戴眼镜或者是因种种原因(如美观要求、戴框架眼镜不舒适、戴隐形眼镜太麻烦或容易“发炎”等)有摘掉眼镜的强烈愿望。 尽管近视激光矫正术效果良好,安全性高,也并不意味着每个近视患者都适合接受激光手术治疗近视眼,一定要仔细遵循医生的建议。 飞秒激光近视手术是全激光近视手术,具有非常高的瞬时功率,不会损伤角膜上神经和血管,不破坏泪液循环,完全避免了交叉感染的可能。飞秒精确性达微米级,角膜瓣的厚薄和直径都可以设定,可控性非常好,切割更加准确。飞秒通过美国FDA认证,是美国太空总署和军方唯一批准可用于航天员和飞行员的手术方式。飞秒激光是目前近视治疗最安全、无开刀、恢复快、治疗效果最佳的一项技术。飞秒不受角膜曲率的影响,其对角膜偏.飞秒是全激光近视手术,具有非常高的瞬时功率,不会损伤角膜上神经和血管,不破坏泪液循环,完全避免了交叉感染的可能。飞秒精确性达微米级,角膜瓣的厚薄和直径都可以设定,可控性非常好,切割更加准确。飞秒通过美国FDA认证,是美国太空总署和军方唯一批准可用于航天员和飞行员的手术方式。 飞秒激光治疗近视更安全 关于眼科手术来说,安全永久是第一位的飞秒激光近视手术,可以精确地打开眼部组织分子链,制造出更均匀更完美的角膜瓣,以利近视患者接受激光医治,获得更清晰、更完美的视觉质量。飞秒激光” 比机械角膜刀精确 100 倍,这种精确性其实也是安全性的另外一种体现,越精确效果就越好,手术并发症也越少,当然就能给患者更多的安全保证。 飞秒激光使角膜切削更精确 飞秒激光近视手术的精度逾越激进机械角膜板层刀 100 多倍,从理论上消除了威胁视力程度的严酷并发症和感染的极有可能性。治疗进程更安全。针对集团角膜状况中止细部改正,切割表面十分平滑,使用低能量密度,减低冲击波并

紫外激光器研究进展及其关键技术

紫外激光器研究进展及其 关键技术 Last revision on 21 December 2020

紫外激光器研究进展及其关键技术 黄川 摘要:本文详细介绍了利用LD泵浦的紫外激光器产生紫外激光的非线性原理,并在此基础上介绍了在全固态紫外激光器中用到的倍频晶体的种类和各自的应用场景;介绍了近年来高功率固体紫外激光器研制的国内外进展情况,最后展望了高功率全固体紫外激光器研制的未来。 关键词:紫外激光;非线性光学;相位匹配 1、引言 因为紫外激光具有的短波长和高光子的能量特点,所以紫外激光在工业领域内具有非常广泛的应用。在工业微加工领域内,相较于红外激光的热熔过程,紫外激光加工时的“冷蚀效应”可以使加工的尺寸更小,达到提高加工精度的目的。另外,紫外激光器在生物技术,医疗设备加工,大气探测等领域也有广泛的应用。 一般而言,可以将紫外激光器划分为三类:固体紫外激光器,气体紫外激光器,半导体紫外激光器。其中固体紫外激光器应用最为广泛的是激光二极管泵浦全固态激光器。而利用激光二极管抽运的固体UV激光器相较于其他类型的紫外激光器而言,具有效率高,性能可靠,硬件结构简单的特点,因此应用最为广泛,基于LD抽运的全固态UV激光器也得到了迅猛的发展。 在实际的应用当中,实现紫外连续激光输出的方法一般是利用晶体材料的非线性效应实现变频的方法来产生。产生全固态紫外激光的方法一般有两种:一是直接对全固体激光器进行3倍频或4倍频来得到紫外激光;另一种方法是先利用倍频技术得到二次谐波,然后再利用和频技术得到紫外激光。相较于前一种方法,后者利用的是二次非线性极化率,其转换效率要高很多。最常见的是通过三倍频和四倍频技术产生355nm和266nm 的紫外激光。下文将简单介绍紫外激光产生的非线性原理。 2、非线性频率转换原理

激光原理教学大纲

《激光原理》课程教学大纲 课程代码:090631009 课程英文名称:Principles of Laser 课程总学时:48 讲课:48 实验:0 上机: 适用专业:光电信息科学与工程 大纲编写(修订)时间:2017.10 一、大纲使用说明 (一)课程的地位及教学目标 本课程是光电信息科学与工程专业的必修主干专业基础课程,主要讲授有关激光的基本知识和基本理论,在光电信息科学与工程专业培养计划中,它起到由专业基础理论课向专业课过渡的承上启下的作用。本课程在教学内容方面除基本知识、基本理论的教学外,还通过课程设计培养学生的理论分析及其实际应用能力。 通过本课程的学习,可以使学生: 1. 掌握激光的概念及产生原理、光学谐振腔理论、速率方程理论、激光器的特性及其控制和改善的原理。了解激光技术新的发展和应用; 2. 具有综合运用数学、物理等学科知识对实际与激光有关的问题进行理论分析的能力; 3. 获得初步的激光器件设计技能,为后续课程的学习以及相关课程设计、毕业设计等奠定重要的基础。 (二)知识、能力及技能方面的基本要求 1. 知识方面的基本要求 通过本科程的学习,使学生掌握:激光的概念、特性及产生原理;激光器的构成及工作原理;光学谐振腔与高斯光束知识;光与物质的共振相互作用的速率方程理论;激光的振荡特性、放大特性及其特性的控制和改善知识。 2. 能力方面的基本要求 通过本科程的学习,培养学生:光学谐振腔分析能力及其初步设计能力;激光器的振荡特性、放大特性的分析能力;激光器特性的控制与改善的初步设计能力。 3. 技能方面的基本要求 通过本课程的学习,使学生获得:光学谐振腔设计的初步技能;激光器特性的控制与改善的初步的理论设计能力。 (三)实施说明 1.教学方法:课堂中要重点突出对基本概念和基本原理的讲解;采用启发式教学,培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力;引导学生主动思考,提高学生的自学能力;鼓励学生参与讨论和课堂发言,调动学生学习的积极性;教学中注意理论联系实际,培养学生的工程意识(创新、实践、安全、标准、竞争、法律和管理等意识)和工程能力(思维、自学、研究、操作和创造能力等)。 2.教学手段:本课程属于专业基础课,在教学中采用电子教案和多媒体教学系统等先进教学手段,以确保在有限的学时内,全面、高质量地完成课程教学任务。 本教学大纲是根据光电信息科学与工程专业的特点和学科内容要求而制定的,在执行本大纲时应注意以下几点: 1. 在授课过程中要由易到难,循序渐进。重点是物理概念和物理模型的讲解,其次是数学理论与方法的具体应用;

飞秒激光器

飞秒激光是过去20年间由激光科学发展起来的最强有力的新工具之一。飞秒脉冲时域宽度是如此的短,目前已经达到了4fs以内。1飞秒(fs),即10-15s ,仅仅是1千万亿分之一秒,如果将10fs作为几何平均来衡量宇宙,其寿命仅不过1min而已;飞秒脉冲又是如此之强,采用多级啁啾脉冲放大(CPA)技术获得的最大脉冲峰值功率可达到百太瓦(TW,即1012W)甚至拍瓦(PW,即1015W)量级,其聚焦强度比将太阳辐射到地球上的全部光聚焦成针尖般大小后的能量密度还要高。飞秒激光完全是人类创造的奇迹。 近二十年来,从染料激光器到克尔透镜锁模的钛宝石飞秒激光器,以及后来的二极管泵浦的全固态飞秒激光器和飞秒光纤激光器,虽然说脉冲宽度和能量的记录在不断刷新,但最大进展莫过于获得超飞秒脉冲变得轻而易举了。桑迪亚国家实验室的R.Trebino说:“过去1 0年中,(超快)技术已有显著改善, 钛蓝宝石激光器和现在的光纤激光器正在使这种(飞秒) 激光器的运转变得简洁和稳定。这种激光器现在人们已可买到, 而10年前, 你却必须自己建立。”比如,著名的飞秒激光系统生产商美国Clark-MXR公司将产生高功率飞秒脉冲的所有部件全部集成到一个箱子里,采用掺铒光纤飞秒激光器作为种子源,加上无需调整(NO Tweak)的特殊设计,形成了世界上独一无二,超稳定、超紧凑的CPA2000系列钛宝石啁啾脉冲放大系统。这种商品化的系统不需要飞秒专家来操作,完全可以广泛应用于科研和工业上的许多领域里。 根据飞秒激光超短和超强的特点,大体上可以将应用研究领域分成超快瞬态现象的研究和超强现象的研究。它们都是随着激光脉冲宽度的缩短和脉冲能量的增加而不断的得以深入和发展。飞秒脉冲激光的最直接应用是人们利用它作为光源, 形成多种时间分辨光谱技术和泵浦/探测技术。它的发展直接带动物理、化学、生物、材料与信息科学的研究进入微观超快过程领域, 并开创了一些全新的研究领域, 如飞秒化学、量子控制化学、半导体相干光谱等。飞秒脉冲激光与纳米显微术的结合, 使人们可以研究半导体的纳米结构(量子线、量子

清华大学精密仪器系

清华大学精密仪器系 信息简报 2015年第3期总52期 精密仪器系综合办公室2015年5月1日-2015年5月31日 本期信息摘要 综合信息 精密仪器系举办第十二期“精仪论坛” 精密仪器系召开激光正交偏振及激光精密测量新技术研讨会 精密仪器系工会组织游览湖洞水自然景区 精密仪器系召开党委会学习“三严三实”精神 精密仪器系举办第414期博士生学术论坛 精密仪器系尤政院士主持的“核高基”重大专项课题通过验收 精密仪器系召开党支部书记会议布置“三严三实”学习方案学生信息 精密仪器系与生命学院、材料学院联合举办“Outstanding”达人秀 精密仪器系举办清华大学第二届光电设计竞赛宣讲会 精密仪器系师生赴钱学森空间实验室开展就业实践暨党员先进性教育活动 精密仪器系召开2015年学生党建工作培训会

精密仪器系举办篮球联赛决赛,精12班夺冠 精密仪器系第二十一次团员代表大会胜利召开 精密仪器系第四十一次学生代表大会胜利召开 精密仪器系第三十一届学生科协换届代表会议胜利召开 综合信息 精密仪器系举办第十二期“精仪论坛” 5月5日晚,由精仪系与校研究生会合办的第十二期“精仪论坛——清华园开始的互联网体育梦”在人文社科图书馆大同厅举行。本期论坛邀请到精仪系在互联网方向成功创业的系友——虎扑体育创始人、CEO程杭作为嘉宾,与同学们分享他在国内外的求学经历、创业之路、以及关于互联网体育发展的见解。精仪系党委学生工作组组长周斌等100余名师生参加论坛,活动反响热烈。 程杭是精仪系2001级系友,在美国西北大学取得博士学位后回国

创立虎扑体育。他通过小故事的形式与同学们分享了在精仪系学习生活及毕业后留美、创业的经历。他将自己对篮球的热爱与新兴的互联网行业结合进行创业,最初只是创建一个网站论坛与球迷分享有关NBA的信息,博士毕业后,在创业和留美工作之间毅然选择了前者,并由此取得了成功。通过他的分享,带给同学们很多有益的启示,同学们还就感兴趣的话题与嘉宾进行了深入交流。 “精仪论坛”是精仪系精心打造的一个系列系友访谈活动,至今已成功举办十二期。活动旨在通过邀请各领域的知名人士和成功系友返校进行演讲报告、互动交流等,搭建同学们与各领域领军人才之间交流的桥梁,以激发同学们投身本专业的学术志趣和兴业之志,引领同学规划自己的职业生涯。 精密仪器系召开激光正交偏振及激光精密测量新技术研讨会5月7日,精密仪器系清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室在清华大学主楼接待厅举办了激光正交偏振及激光精密测量新技术研讨会。来自北京大学、南开大学、哈尔滨工业大学、中国计量科学研究院、清华大学紫荆创新研究院、德铭精密机械有限公司等三十多所高等院校、科研机构以及公司的代表约100人参加了会议。 研讨会上,精仪系教授张书练作了“让激光正交偏振走出深巷放光芒:激光正交偏振及激光精密测量新技术的发展历程”的学术报告。报告回顾了他的课题组研究激光正交偏振的历史,总结了从零开始逐步深入,展开成面,从观察现象再把现象作为系列仪器原理,仪器实际应用,以及由Wiley和清华出版社联合出版的英文专著《Orthogonal polarization

激光原理课程设计

激光原理与技术课程设计 --谐振腔自再现模式特性分析 XXX uestc LD 课程设计任务与要求 )编程计算图示谐振腔的稳 的关系。可 取R1=∞, R2=∞, l1=250mm, l2=200mm。

(2)计算输出镜M2和透镜上的模式半径与光焦度1/F的关系。 (3)取使谐振腔稳定的F值,计算腔内模式半径与z的关系。(4)取不同的l1值和R1值,计算谐振腔的稳定性,输出镜 M2和透镜上的模式半径与光 焦度1/F的关系。

(r0, 0) 2.实验原理分析 1)光焦度与谐振腔稳定性的关系 光学谐振腔的稳定性可以用光线往返一周后的【A B C D】矩阵来描述,根据谐振腔稳定性条件可以判断,当2A+D ()<1 4 时为稳定腔,当2A+D ()>1时为非 4

稳腔,当2A+D ()=1时为临界腔。 4 再用matlab方法作图就可以画出光焦度D与谐振腔稳定 性的关系 2)光焦度与透镜和输出镜作图原理 设腔内五个部分的【A B C D】矩阵分别为 Tr1 Tl1 TF Tl2 Tr2,透镜和输出镜上的传播矩阵分别为

T1=Tl1*Tr1*Tl1*TF*Tl2*Tr2 *Tl2*TF和 T2=Tl2*TF*Tl1*Tr1*Tl1*TF *Tl2*Tr2;利用matlab编程 得到 传播矩阵T1 T2,根据公 式, 用matlab方法作图就可以画出光焦度D与透 镜和输出镜上光斑半径的关系。3)z = w()z w

算输出镜M2和透镜上的模式半 的关系,根据公 式 只要求得光腰半径w0的大小,就可以求出任意处z 的光斑半径大小,而光腰半径w0的大小可以用上述公式逆用求得,根据某一参考面【A B C D 】矩阵,可以求出该处光斑半径,和等相位面的大小,以及相对光腰的位 w()z w =

激光原理及应用习题

《激光原理及应用》习题 1. 激光的产生分为理论预言和激光器的诞生两个阶段?简述激光理论的创始人,理论要点和提出理论的时间。简 述第一台激光诞生的时间,发明人和第一台激光器种类? 答:激光理论预言是在1905年爱因斯坦提出的受激辐射理论。世界上第一台激光器是于1960年美国的梅曼研制成功的。第一台激光器是红宝石激光器。 2. 激光谱线加宽分为均匀加宽和非均匀加宽,简述这两种加宽的产生机理、谱线的基本线型。 答:如果引起加宽的物理因数对每一个原子都是等同的,则这种加宽称为均匀加宽,线型为洛仑兹线型。自然加宽、碰撞加宽及晶格振动加宽均属均匀加宽类型。 非均匀加宽是原子体系中每一个原子只对谱线内与它的表观中心频率相应的部分有贡献,线型为高斯线型。多普勒加宽和固体晶格缺陷属于非均匀加宽。 3. 军事上的激光器主要应用那种激光器?为什么应用该种激光器? 答:军事上主要用的是CO 2激光器,这是因为CO 2激光波长处于大气窗口,吸收少,功率大,效率高等特点。 4. 全息照相是利用激光的什么特性的照相方法?全息照相与普通照相相比有什么特点? 答:全息照相是利用激光的相干特性的。全息照片是三维成像,记录的是物体的相位。 1. 激光器的基本结构包括三个部分,简述这三个部分 答:激光工作物质、激励能源(泵浦)和光学谐振腔; 2. 物质的粒子跃迁分辐射跃迁和非辐射跃迁,简述这两种跃迁的区别。 答:粒子能级之间的跃迁为辐射跃迁,辐射跃迁必须满足跃迁定则;非辐射跃迁表示在不同的能级之间跃迁时并不伴随光子的发射或吸收,而是把多余的能量传给了别的原子或吸收别的原子传给他的能量。 3. 工业上的激光器主要有哪些应用?为什么要用激光器? 答:焊接、切割、打孔、表面处理等等。工业上应用激光器主要将激光做热源,利用激光的方向性好,能量集中的特点。 4. 说出三种气体激光器的名称,并指出每一种激光器发出典型光的波长和颜色。 答:He-Ne 激光器,632.8nm (红光),Ar+激光器,514.5nm (绿光),CO 2激光器,10.6μm (红外) 计算题 1.激光器为四能级系统,已知3能级是亚稳态能级,基态泵浦上来的粒 子通过无辐射跃迁到2能级,激光在2能级和1能级之间跃迁的粒子产 生。1能级与基态(0能级)之间主要是无辐射跃迁。 (1)在能级图上划出主要跃迁线。 (2)若2能级能量为4eV ,1能级能量为2eV ,求激光频率; 解:(1)在图中画出 (2)根据爱因斯坦方程 21h E E ν=- 得 ()1914213442 1.610 4.829106.62610E E Hz h ---??-===??ν 2.由凸面镜和凹面镜组成的球面腔,如图。凸面镜的曲率半径为2m ,凹面镜的曲率半径为3m ,腔长为1.5m 。发光波长600nm 。判断此腔的稳定性; 解: 激光腔稳定条件 R3 32ω 21ω

眼科激光手术的原理

眼科激光手术的原理 随着生活水平的不断提高,家里出现了各种各样的电子产品,电脑,电视,平板,手机等等,如果长期的对着这些电子产品很容易会患上近视,如果患上近视,则对我们的生活造成了很大的影响,为了能够清楚的看见事物,就必须要戴眼镜,也有的人会选择做眼科激光手术。 激光近视矫治手术自诞生之日起,便成为时尚人物的宠儿。此项技术经历了准分子激光角膜表面切削术(PRK)、IK、EK、TK 四个发展阶段,经过二十年的发展达到了一定的水平。对于近视眼手术,很多人都害怕术后恢复缓慢,会耽误工作,因此很多近视眼患者都想知道近视眼手术恢复的快慢,那么激光近视眼手术恢复得快吗?激光近视眼手术视力恢复的快慢,取决于年龄、眼睛屈光调节能力以及术前的近视程度。 总的来说,年青人、手术前近视度数低者,恢复较快;另外,看远处较看近处的视力(如阅读、看精细物体等)更早恢复。一般术后休息一两日,即可正常生活及工作。但在术后视力恢复过程中,应注意用眼卫生,以免引起眼睛疲劳而造成不适感觉。

飞秒激光是一种波长1053nm的神奇之光,它的种种优势已 经成功应用于各个领域,眼科手术也不例外。但是,飞秒激光到底是通过什么原理来矫正近视的呢? 飞秒激光手术的原理有两个,一个是光传输原理,一个是光爆破原理。 光传输原理 手术前医生将患者的基本信息资料和手术数据输入电脑(包 括激光聚焦的深度,也就是锥镜镜片底部到激光聚焦点的距离; 角膜瓣的直径、蒂的大小和宽度;激光切削的能量等)。手术中医生操作飞秒激光机,用锥镜将角膜固定,从而保持激光头到角膜组织中激光聚焦点的精确距离。 激光聚焦的深度,也就是锥镜镜片底部到激光聚焦点的距离,飞秒激光机按照医生设定的模式传输激光脉冲,在角膜上进行各种靶向切削。简要地说,飞秒激光的光传输原理给我们印象最深的是光传输的精确定向性和精确定位性。 光爆破原理

飞秒激光与其他激光加工到底有什么不同从原理来分析吧

飞秒激光与其他激光加工到底有什么不同从原理来分析吧 飞秒激光与其他激光加工有什么不同?从原理上进行分析和阐述 在这里,我们指的飞秒激光是指脉宽为1-1000 fs(1 fs=10-15s)的激光,其他激光是指脉宽大于1000 fs(1 ps)的脉冲激光或连续激光。 激光加工过程中需要考虑激光的波长、能量(或功率)、脉宽、频谱、脉冲频率、偏振、相位等因素,同时还要考虑聚焦系统以及扫描速度和方向,被加工对象物质的组成、结构和形态,甚至是物质所处的环境条件如温度和气氛。 脉宽是其中一个非常重要的具有普遍影响的激光参数。飞秒激光也主要是指现在用得最多的钛宝石以及Yb3+掺杂晶体和光纤激光器为主,波长在1 μm附近的近红外的飞秒激光。飞秒激光系统昂贵 飞秒激光现在已开始用于切割、钻孔、焊接、打标、剥离、修复等加工领域。但目前实际应用较少,原因是飞秒激光的价格比长脉冲激光和连续激光要贵很多。 飞秒激光贵的原因主要有: 1)根据傅里叶变化关系,要产生超短飞秒脉冲必须具有宽光谱的增益介质,增益介质的带宽决定了最终能实现的脉宽。 2)飞秒激光脉冲一般需要通过锁膜技术来实现,激光系统比较复杂。 飞秒激光特性很好 飞秒加工有不少优势,首先体现在精度高。 飞秒激光由于其脉宽很短,较低的脉冲能量就可以获得极高的峰值功率(脉冲能量/脉宽),当用物镜等进一步聚焦到材料时,由于焦点附近能量密度很高,能引起各种强烈的非线性效应。 激光加工可以认为是一种激光诱导反应,原理上分为诱导分子振动和电子激发。前者是热反应,后者与构成物质的原子外壳层电子关联的化学键相作用。近红外飞秒激光加工通过多光子过程,实现有空间选择性的微观结构操控,而不影响表面结构,这是飞秒激光加工的另外一个优势。

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