激光器简史及光纤激光器简介)

中国第一台激光器（1961）
国内激光技术发展简史
激光器的第一台 He-Ne激光器 掺钕玻璃激光器
研制成功时 间 1963年7月
1963年6月
研制人
邓锡铭 等 干福熹
GaAs同质结半导体激光 器
CO2分子激光器
1963年12月 1965年9月
王守武
王润文 等
激光技术发展简史之二
• 各种激光器的开发 • 工作物质：固体，气体，染料，化学，
Niels Bohr
➢ 1917年，爱因斯坦在波尔的原子结构基础上，提出了波 尔借鉴了普朗克的量子理论提出了受激辐射理论，为激光 的出现奠定了理论的基础
E2 hv=E2-E1
该理论预言：光子和原子相互作用包含三种过程:自发辐射、受
激吸收和受激辐射；提出在物质与辐射场的相互作用中，构成
物质的原子或分子可以在光子的激励下产生光子的受激发射或
➢ 1952年，韦伯（F.Weber）在受激辐射讨论会上得到启 示，产生了利用受激辐射诱发原子或分子，从而放大电磁 波的想法。他提出了微波激射器的原理。
➢ 1954年，第一台氨分子Master建成，首次实现了粒子 数反转，其主要作用是放大无线电信号，以便研究宇宙背 景辐射。TOWNES由于在受激辐射放大方面的成就而获 得1964年诺贝尔物理学奖：
离子，原子，半导体，X射线 • 输出功率：大功率，低功率 • 工作方式：短脉冲，脉冲，超短脉冲，
连续 • 输出稳定性：稳频率，稳功率，稳方向 • 激光模式：多波长，单一模式
激光技术发展简史之三
• 激光器在各个方面的应用 • 信息技术：激光通讯 • 检测技术：激光测距 • 激光加工：激光打孔、激光切割、激光
"for his discoveries concerning the fine structure of the hydrogen spectrum".
Willis Eugene Lamb
➢ 1950年，法国物理学家Kastler提出了光学泵浦的方法， 两年后该方法被实现。他因为提出了这种利用光学手段研 究微波谐振的方法而获得1966年年诺贝尔物理学奖：
激光发展简史 – 史上最牛激光器
➢ 1958年，Schawlow和Townes在Physics review letter上面发表论文 “Infrared and Optical Master”, 标志着激光作为一全新事物登上了历史舞台。
➢ 1960年，休斯实验室的梅曼（Maiman）和兰姆 （Lamb）共同研制的红宝石激光器发出了694.3nm的红 色激光，标志着世上第一台激光器的诞生。
吸收，预示了有可能利用受激发射实现光放大（Light
Amplification by Stimulated Emission of Radiation—LASER ）
E2
E2
hv=E2-E1
hv=E2-E1
hv
hv
激光发展简史 – 激光与诺贝尔奖
➢ 1947年，兰姆（Lamb）在氢原子光谱中发现了明显的 受激辐射，这是受激辐射第一次被实验验证，因此兰姆获 得了1955年诺贝尔物理学奖：
激光器简史及光纤激光器简介
概要
• 激光器历史概述
– 激光器简史 – 光纤激光器简史
• 光纤激光器简介
– 市场和应用 – 光纤激光器技术简介
• 激光安全
什么是激光?
• 镭射？
• LASER 由受激辐射的光放大而产生的光（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation）。
Max Planck
➢ 1905年，爱因斯坦提出了光子假说并成功解释了光电 效应，并因此获得了1921年诺贝尔物理学奖：
"for his services to Theoretical Physics, and especially for his discovery of the law of the photoelectric effect".
焊接 • 医学应用：矫正近视、激光整容 • 科学研究：激光核聚变
Charles Hard Townes
"for fundamental work in the field of quantum electronics, which has led to the construction of oscillators and amplifiers based on the maser-laser principle".
激光发展简史 – 50 年
激光发展简史 – 激光与诺贝尔奖
➢ 1900年，普朗克提出了能量量子化概念，因此获得了 1918年诺贝尔物理学奖：
"in recognition of the services he rendered to the advancement of Physics by his discovery of energy quanta".
"for the discovery and development of optical methods for studying Hertzian resonances in atoms".
Alfred Kastler
激光发wenku.baidu.com简史 – 激光与诺贝尔奖
➢ 1951年，Townes提出受激辐射微波放大，即MASTER 的概念。
Albert Einstein
激光发展简史 – 激光与诺贝尔奖
➢ 1913年，波尔借鉴了普朗克的量子理论提出了全新的原 子结构模型，因此获得1922年诺贝尔物理学奖：
"for his services in the investigation of the structure of atoms and of the radiation emanating from them".
激光器发展简史 – 60’s
• 1960年，BELL实验室制成了第一台氦氖激光 器；
• 1961年，第一台光纤激光器；
• 1962年，第一台GaAs半导体激光器； • 1963年，液体激光器； • 1964年，CO2气体激光器； • 1964年，离子激光器； • 1964年，Nd:YAG固体激光器； • 1965年，HCL化学激光器； • 1966年，生物染料激光器。