浅谈普通光源与激光
激光与普通光的区别
激光与普通光的区别 ⼈们能够看见东西是因为有光源,那么你知道激光和普通光的区别吗?下⾯是店铺为你整理的激光与普通光的区别,供⼤家阅览! 激光跟普通光的区别 第⼀,激光是⼀种颜⾊最单纯的光。
太阳光和电灯光看起来似乎是⽩⾊的,但当让它通过⼀块三棱镜的时候,就可以看到红、橙、黄、绿、蓝、青、紫七种颜⾊的光,其实,还含有我们看不见的红外光和紫外光。
激光的颜⾊⾮常单纯,⽽且只向着⼀个⽅向发光,亮度极⾼。
第⼆,激光的⽅向性好。
在发射⽅向的空间内光能量⾼度集中,所以激光的亮度⽐普通光的亮度⾼千万倍,甚⾄亿万倍。
⽽且,由于激光可以控制,使光能量不仅在空间上⾼度集中,同时在时间上也⾼度集中,因⽽可以在⼀瞬间产⽣出巨⼤的光热,成为⽆坚不摧的强⼤光束。
平时,我们见到的灯光,都是向四⾯⼋⽅发光,就好像电影院散场后,⼤家前前后后地向着四⾯⼋⽅以不同步伐⾛出来。
打开室内的电灯,整个房间都照亮了。
⼜如,打开⼿电筒,在发出的部位,直径不过3~5厘⽶,待射到⼏⽶之外后,就扩展成⼀个很⼤的光圈。
这说明,光在传播中发散了。
然⽽,激光却不同,它是⼤量原⼦由于受激辐射所产⽣的发光⾏为。
激光在传播中始终像⼀条笔直的细线,发散的⾓度极⼩,⼀束激光射到38万千⽶外的⽉球上,光圈的直径充其量只有2千⽶左右。
就好⽐电影院散场后,⼤家排着队朝着⼀个⽅向,迈着相同⼤⼩的步伐,随着“⼀、⼆、⼀”的⼝令,整整齐齐地前进。
第三,激光亮度最⾼。
太阳是⼈类共有的⾃然光源,整个世界沐浴在明亮的阳光之下。
太阳表⾯的亮度⽐蜡烛⼤30万倍,⽐⽩炽灯⼤⼏百倍。
激光的出现,更是光源亮度上的⼀次惊⼈的飞跃 ⼀台普通的激光器的输出亮度,⽐太阳表⾯的亮度⼤10亿倍。
从地球照到⽉亮上在反射回来也不成问题。
可见激光是当今世界上⾼亮度的光源。
第四,激光还可以具有很⼤的能量,⽤它可以容易地在钢板上做标记,或切割、镂空。
在⼯业⽣产中,利⽤激光⾼亮度特点已成功地进⾏了激光打孔、切割和焊接。
光源与激光
0
-0.85 -1.51 -3.39 1215.68 1025.83 972.54
18.75
n= 3 n= 2
-13.6 赖曼系
6562.79 4861.33 4340.47 4101.74
α γδ β
帕邢系
巴尔末系 n= 1
8
En eV
氢原子光谱中的不同谱线 连续区
4
1、能级与带宽 、 Rydberg 原子:当原子中的电子处在接 原子: 近于该原子的电离能, 近于该原子的电离能,即在极为密集的能级 上时,原子的尺寸变得非常大,而具有一些 上时,原子的尺寸变得非常大, 常规原子不同的性质。 常规原子不同的性质。 分子能级比原子能级复杂得多,要考 分子能级比原子能级复杂得多, 虑到分子的转动、振动能级。 虑到分子的转动、振动能级。 原子或分子的能级在理论上可认为是没 有带宽的, 有带宽的,即原子或分子可允许的能量状 态是确定的。 态是确定的。
黑体辐射
1、吸收比 反射比 吸收比 = 吸收能量 入射总能量
反射能量 反射比 = 入射总能量
α ( λ , T ): λ ρ ( λ , T ): λ
显然
λ+dλ辐射能的单色吸收比 λ+dλ辐射能的单色反射比
α (λ , T ) + ρ (λ ,T ) = 1
2、绝对黑体 绝对黑体 对于任何温度, 对于任何温度,任何波长吸收 比始终等于一的物体
D 同步辐射光源 加速运动的电荷以电磁波的形式辐射能量。 加速运动的电荷以电磁波的形式辐射能量。 电子加速后进入“贮存环” 电子加速后进入“贮存环”中,电子 在受磁场作用改变运动方向时, 在受磁场作用改变运动方向时,可发射各 波段的同步辐射。 波段的同步辐射。 2、热光源 热光源 热能转变为辐射的光源。 热能转变为辐射的光源。 在高温下,物体中的各类原子、 在高温下,物体中的各类原子、分子可 因热运动而改变其能量状态并辐射出各种 波长的光波。光波为连续谱。 波长的光波。光波为连续谱。
LED、激光、传统光源三大光源谁将得到市场的恩宠-
LED、激光、传统光源三大光源谁将得到市场的恩宠?众所周知,一个行业的发展离不开核心技术的升级以及核心部件的变更,投影机市场亦是如此。
随着这几年投影行业的迅速发展,光源上的变化同样成为了很多人关注的焦点。
从传统灯泡光源到现在的LED光源和激光光源,投影的光源一直都在变更和优化。
虽说目前火爆的激光光源优势很大,但技术尚未成熟。
所以说像取代其他光源这样的话,说的还为时尚早。
目前主流几大光源都在各自“擅长”的领域发挥着作用。
传统灯泡光源目前的适用面很广,市场比重还很大;激光光源目前可以做到超高亮度,用于数字电影等专业领域和工程领域,近年来也开始涉猎家用领域(例如激光电视);LED光源则主要应用于娱乐、微型随身投影设备等领域。
激光光源是未来发展的大趋势未来投影市场的竞争将更加激烈,不仅体现在品牌之间的竞争,更多是技术和光源方面的较量。
就目前市面上的投影光源来说,各自的优缺点都很明显。
只有在未来的时间里,谁能在技术上有较大突破或在自身的劣势上得到很大的改善,谁便能受到未来投影市场的青睐。
今天我们就来分下一下目前主流的三种光源。
传统光源劣势较大前景不容乐观传统光源的本质主要是超高压汞灯和氙气灯,是目前发展时间最久,技术比较成熟的投影光源。
适用面很广,涵盖了家用,商务,工程以及教育等各个领域。
是目前投影机市场上比重较高的光源。
基本上在教室以及会议室中见到的投影机都是传统光源的产品。
传统光源目前应用还很多优势:传统光源是发展时间最长的一种光源,在技术上与其他光源相比更加成熟。
同时传统光源的亮度高,最高可达上万流明。
在色彩方面可调整的空间很大,使其适应面更广。
最重要的一点是价格低廉,很大程度上降低了成本。
目前传统光源主要应用在基础产品和高端产品之上,高端产品方面主要是因为其色彩表现好,所以在高端家庭影院还有灯泡光源的产品存在。
劣势:传统光源最大的缺点就是寿命短,正常使用情况下的寿命一般集中在4000—6000小时左右,与其他光源相比相差很多,而且在使用过程中有可能出现炸灯的现象出现。
激光工作原理
激光工作原理激光,即“Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”的缩写,是一种特殊的光源,具有高亮度、高单色性和高相干性的特点。
激光在现代科技领域起着举足轻重的作用,广泛应用于医疗、通信、制造等众多领域。
那么,激光是如何工作的呢?本文将介绍激光的工作原理,并深入探讨其背后的科学原理。
一、激光与普通光的区别在了解激光的工作原理之前,我们先要了解激光与普通光的区别。
普通光是由大量波长和相位均随机分布的光子组成的,而激光则是具有单一波长和相位一致的光子组成的。
这种单色性和相干性使得激光具有独特的光学性质和应用潜力。
二、激光的工作原理可以概括为受激辐射和光增强。
具体而言,激光工作过程包括三个关键组成部分:激光介质、能量泵浦和光反馈机制。
1. 激光介质激光介质是产生激光的核心物质。
它可以是气体(如二氧化碳、氦氖)、固体(如Nd:YAG晶体)或液体(如染料)。
这些材料都具有特定的能级结构,能够在受到外部能量激发时发射光子并放大。
2. 能量泵浦能量泵浦是将能量输入到激光介质中的过程。
这种能量输入可以通过光或电的形式进行。
例如,氦氖激光器通过电流激发气体分子,而固体激光器则通过闪光灯或其他强光源进行光吸收。
3. 光反馈机制光反馈机制是激光工作的关键环节。
在激光介质中,光子激发介质原子从低能级跃迁到高能级,形成多个处于激发态的原子。
这些原子在经过一系列非辐射跃迁后,会回到低能级并释放出能量。
当有一个光子经过这些处于激发态的原子时,它会促使原子跃迁并放出相干的光子,这一过程称为受激辐射。
在激光介质中,通过光反馈机制使得受激辐射反复发生,并且在过程中光子不断增强。
这种光子的增强通过一系列光学装置来实现,例如共振腔、反射镜等。
光子的增强使得激光通过一个高度放大的介质,并最终形成一束强而有序的激光束。
三、激光应用领域激光的特殊性质使其应用广泛。
下面将介绍几个常见的激光应用领域。
激光和自然光的区别
激光和自然光的区别我们能看见东西因为有光源,那么激光与自然光的根本区别?下面是店铺为你整理的激光和自然光的区别,供大家阅览!激光与自然光的根本区别激光只有一种精确的颜色,单色及一种波长而自然日光有7种颜色。
激光的射线是连惯性地沿直线转动的(单一颜色, 单一波长)而自然日光的光线不是连惯的(因为自然日光有7种颜色,7种差异的波长) 激光的光线是很集中的,能够照准在一个焦点。
即使在远处,光线激光的光线也能够照准在一个焦点上。
而自然日光的光线是分散的,所以光线是比较弱。
激光最主要的特性之一便是可以产生高得出奇的亮度,或者说具有极高的发光强度。
地球上任何一种已知材料,无论其熔点多高,在强激光照射下1秒钟之内即可开始气化;任何一种金属或钻石,不管其硬度多大,激光均可轻而易举地对它打孔。
那么,激光为什么会具有如此高的发光强度呢?原来,一个普通光源的发光,从时间上讲,一般是持续不断地发射,例如一只灯泡,通电后就一直在发光,直到切断电源为止;从空间上讲,则是向四面八方传播,因而一只灯泡可以照亮整个房间。
这就是说,普通光源发出的光能量无论时间上还是空间上都弥散开去,所以难以产生极高的强度。
激光则与此截然不同,它的能量可以在非常短的时间内爆发出来,目前最短可以达到几个飞秒(1飞秒=10-15秒),这比我们“一眨眼”的时间不知短了多少倍!而且,其能量往往集中在一条极细的光束中,例如光束直径只有若干微米(1微米=10-6米),且几乎无发散地向前传播。
此外,激光具有非常纯的颜色,这在物理学中称为单色性,由此,可以通过适当的透镜变换将光束进一步“压窄”。
正是这些特性使激光可以产生极高的亮度。
随便一个中等强度的激光器就可以产生比太阳表面高得多的亮度,世界上这样的激光器岂止千万台,开动起来岂不将地球焚为灰烬?回答是完全不会出现这种情况,原因是激光为一条极细的光束,因而只能在很小的区域上产生高亮度,而且都是在需要的地方,例如,想在某坚硬物品上打一个孔,就将激光对准要打孔的地方,该点很快被穿透,周围却丝毫无损。
物理与文化论文题目
物理与文化论文题目
(1)激光在生活中的应用
(2)谈谈计算机的发展趋势
(3)浅谈普通光源与激光
(4)光学发展史与文化素养
(5)现代光学在信息社会中的地位和作用
(6)量子物理学基本原理在现代信息技术中的基础地位(7)物理学基本原理对现代科学技术的支撑作用
(8)爱因斯坦相对论对人类文明的贡献
(9)物理学基本原理在市场经济活动中应用
(10)试论物理学与现代技术的关系。
(11)从物理学发展史看物理学与社会进步的关系(12)暗物质问题的提出与模型简介
(13)从宇宙视野认识天地人的关系
(14)浅谈古代中国对世界天文学发展的贡献
(15)哈勃及其科学成就
(16)浅谈我国的大型天文望远镜
(17)从星空到艺术
(18)核能与核安全
(19)生活中的核科技
(20)论军事无核化与国家战略安全的关系
(21)核能发展前景展望
(22)电磁波的产生原理
(23)电磁波的传播
(24)信息传播的途径
(25)股票中物理学原理
(26)分形与混沌在经济学中的应用
(27)金融物理学发展漫谈。
第二节--激光的特性与应用
激光光盘是利用激光记录和再现信息的一种 新技术。与磁盘相比,光盘具有更大的信息存储 密度,因为激光聚集后光束直径可达微米量级。 一张直径为12 cm的普通DVD光盘(如右图所示) 可存储数十亿个文字信息。另外激光束读出信息 是非接触式的,不会损伤记录介质,使用寿命长。
物理 (通用类)
激光照相排版是通过计算机把文字和图像变成点阵,然后控制激光扫描 感光相纸,再经过显影和定影就形成照相底片,然后就可以用载着文字和图 像的底片去印书报、杂志了。激光照相排版比起普通照相排版要迅速、简便 得多。由于激光的亮度高、颜色纯,可以大大改善图像的清晰度,印出来的 书质量很高。下图所示为一台激光照排机。
彩色电视机之所以能显示红、绿、蓝三色,是由于荧屏上涂有三色荧光 粉,它们在电子撞击下会显出三种颜色。而激光排版也可以采用类似的原理, 印刷出优美的彩色画面来。
物理 (通用类)
用激光可以焊接脱落的视 网膜。人的眼睛很像照相机, 瞳孔和瞳孔后的晶状体是一个 光线可以进入的“窗口”,激 光束可以从这里射入眼内。晶 状体像透镜一样,把激光聚焦 在视网膜上。焦点非常小,只 有几十微米,和头发丝直径差 不多,因此能量高度集中,温 度可达1000多摄氏度,用它来 做精确度很高的眼科手术非常 理想。如右图所示为医生正在 做激光手术。
二是单色性好。太阳光是复色光,由成千上万种不同波长的光组合而成。 在自然界中几乎找不到波长纯粹的光,各种波长的光总是混杂在一起。激光 却是一种理想的单色光源。拿氦-氖气体激光器来说,它射出的波长宽度不 到10-10 nm,完全可以视为单一的波长,是极纯的单色光。
最新2章光源与激光器
激光器,可输出脉宽10-9s左右的光脉冲,使用锁模 技术,可产生10-14s的光脉冲。由于能量被集中在极 短的时间内发射出来,因此光功率极高。
➢ 一台普通的红宝石激光器发出激光亮度,比太阳亮 度高8个数量级(几千万倍)
光与现 代科技
➢ 强激光甚至可产生上亿度的高温。
➢ 1960年 7月7日梅曼制成了世界上第一台激光 器——红宝石激光器
光与现 代科技
肖洛提出——光腔代替微波共振腔
向各个方向自发辐射的 光子
沿中心轴方向的辐射被受 激放大
光在工作物质中反复 传播被放大
工作物质 M
聚光腔+M 光谐振腔
M
激光器的组成:工作物质 泵辅 源 光谐振腔
光与现 代科技
1960年7月7日:梅曼成功研制出第一台 红宝石激光器
➢ 《按照量子论辐射的发射和吸收》,《关于辐射的 量子理论》
➢ 强调光的物质性;用量子观点预言受激辐射的存在 和光放大的可能性。
➢ 1954年美国物理学家汤斯研制成功波长为1.25 厘米的氨分子振荡器——受激辐射微波放大器
➢ 1958年 肖洛和汤斯发表了《红外线和光的微 波激器》肖洛提出创造性设想——光腔代替微 波共振腔
单色性越好
I0 2
谱线宽度:通常用强度下降到
I0 2
的两点之间的波长范围 :
2
2
谱线宽度是标志谱线单色性好坏的物理量
光与现 代科技
激光的颜色极纯——单色性强
激光问世前,最好的单色光是氪灯发出
的光,而激光比氪灯光的单色性高出几十
万倍。
光波的单色性可表示为
谱线宽度 中心波长
=
Δλ λ
Δ
激光产生基本原理
激光基本原理一、激光产生原理1、普通光源的发光——受激吸收和自发辐射普通常见光源的发光(如电灯、火焰、太阳等地发光)是由于物质在受到外来能量(如光能、电能、热能等)作用时,原子中的电子就会吸收外来能量而从低能级跃迁到高能级,即原子被激发。
激发的过程是一个“受激吸收”过程。
处在高能级(E2)的电子寿命很短(一般为10-8~10-9秒),在没有外界作用下会自发地向低能级(E1)跃迁,跃迁时将产生光(电磁波)辐射。
辐射光子能量为hυ=E2-E1这种辐射称为自发辐射。
原子的自发辐射过程完全是一种随机过程,各发光原子的发光过程各自独立,互不关联,即所辐射的光在发射方向上是无规则的射向四面八方,另外未位相、偏振状态也各不相同。
由于激发能级有一个宽度,所以发射光的频率也不是单一的,而有一个范围。
在通常热平衡条件下,处于高能级E2上的原子数密度N2,远比处于低能级的原子数密度低,这是因为处于能级E的原子数密度N的大小时随能级E的增加而指数减小,即N∝exp(-E/kT),这是著名的波耳兹曼分布规律。
于是在上、下两个能级上的原子数密度比为N2/N1∝exp{-(E2-E1)/kT}式中k为波耳兹曼常量,T为绝对温度。
因为E2>E1,所以N2《N1。
例如,已知氢原子基态能量为E1=-,第一激发态能量为E2=,在20℃时,kT≈,则N2/N1∝exp(-400)≈0可见,在20℃时,全部氢原子几乎都处于基态,要使原子发光,必须外界提供能量使原子到达激发态,所以普通广义的发光是包含了受激吸收和自发辐射两个过程。
一般说来,这种光源所辐射光的能量是不强的,加上向四面八方发射,更使能量分散了。
2、受激辐射和光的放大由量子理论知识知道,一个能级对应电子的一个能量状态。
电子能量由主量子数n(n=1,2,…)决定。
但是实际描写原子中电子运动状态,除能量外,还有轨道角动量L和自旋角动量s,它们都是量子化的,由相应的量子数来描述。
2从普通光源到激光器讲解
历史起源:
18世纪末,人类对电光源开始研究。 19世纪初,英国的H.戴维发明碳弧灯。 1879年,美国的T.A爱迪生发明了有实用价值的碳丝白炽灯,使人类从 漫长的火光照明进入电气照明时代。 1907年,采用拉制的钨丝作为白炽体 20世界30年代,低压钠灯研制成功。 1938年,欧洲和美国研制出荧光灯,发光效率和寿命均为白炽灯的3倍 以上,这是电光源技术的一大突破。
从普通光源到激光器
课程名称:激光原理与技术 主讲人:李永大 单位:浙江工贸职业技术学院
从普通光源到激光器
1.教学目标
了解人类对光源的研究、开发、制造和改进的简史。
2.学习内容
光源:宇宙间的物体,有的是发光的,有的是不发光的。我 们把自己能发光且正在发光的物体叫做光源。比如太阳,打 开的电灯,燃烧着的蜡烛都是光源。
上述光源都是严格意义上的非相干光源,可称为普通光源。
科学技术,日常生活,军事国防等领域需要高光度 ,高方向性, 高单色性的相干光源。
激光器的诞生(激光发展简史)
1)受激辐射的发现 1917年,爱因斯坦 1917~1950,实验理论证明 2)微波激射激(maser)的实现 1953~1955,汤斯等人
1940年代,高压汞 灯进入了实用阶段。 1950年代末,体积和光衰极小的卤钨灯(碘钨灯)问世。 1960年代,高压钠灯其发光效率远高于高压汞 灯。
1980年代,节能荧光灯,电光源进入小型化,节能化和电子 化时代。
近年来发展迅速的LED(发光二极管),LED被称为第四代 光源。节能,环保,安全,寿命长(10万小时),低功耗,光电 转换效率高(接近60%)等优点。
3)激光器的诞生 1958年,肖洛,汤斯等人的重要论文奠定理论基础 1960年,梅曼研制成功世界第一台激光器 4)1961年,中国第一台激光器在长春问世。
物理实验室光源和激光安全
物理实验室光源和激光安全光源在物理实验室中起着至关重要的作用,它不仅用于提供照明,还可以用于各种实验和研究。
而激光是一种独特的光源,也常常被用于物理实验室的研究。
然而,随之而来的激光安全问题也需要我们予以重视。
本文将探讨物理实验室光源的选择和激光安全问题。
一、物理实验室光源的选择物理实验室的光源有多种选择,包括白炽灯、荧光灯和LED灯等。
每种光源都有其自身的特点和适用范围。
1.白炽灯白炽灯是一种常见的光源,它通过通电使灯丝加热并发光。
白炽灯的优点是稳定、容易控制亮度,并且具有连续光谱。
然而,白炽灯的能效较低,且发热严重,容易造成实验环境过热。
2.荧光灯荧光灯通过放电激发荧光粉发光。
相比于白炽灯,荧光灯具有更高的能效和寿命,并且发热较少。
然而,荧光灯也存在一些缺点,如启动需要时间,频繁开关会影响寿命,同时其光谱是离散的。
因此,在选择荧光灯时需要针对具体实验需求进行考虑。
3.LED灯LED灯是一种新型光源,具有很高的能效和寿命,且可以方便地调节亮度。
LED灯还具有单色光的特点,可以在某些特定实验中提供特定波长的光源。
然而,LED灯的成本较高,选择时需要考虑经济性。
二、激光的安全问题激光是一种高强度的光源,具有单色性、相干性和方向性等特点。
然而,由于其特殊性质,激光也带来了激光安全问题,需要我们引起足够的重视。
1.激光辐射对眼睛的伤害激光辐射对眼睛的伤害是最为重要和常见的激光安全问题。
高功率激光直接照射眼睛可能导致视网膜烧灼,甚至失明。
因此,在操作激光器时需要注意佩戴适当的防护眼镜,并避免激光直接照射眼睛。
2.激光辐射对皮肤的伤害除了对眼睛的伤害外,激光辐射也可能对皮肤造成损伤。
高功率激光的辐射能够产生灼伤或者烧伤,因此在操作时需要注意避免激光直接照射皮肤,并采取适当的防护措施。
3.激光器的稳定性和安全控制激光器的稳定性和安全控制对实验室的安全至关重要。
应确保激光器的电源和冷却系统稳定可靠,并保持激光器处于良好的运行状态。
投影机普通光源混合光源纯激光光源技术对比介绍.
第一章:普通光源投影机氙灯和汞灯数字投影机,不管其内部的复杂性,只有一个功能——将视频、数据和图形等图像投射到屏幕上。
为了这个目的,需要内部光源。
因为从光源到屏幕,投射图像巨大的放大倍数和许多的光学元件损耗,光源必须要格外的明亮。
远比我们熟悉的用于办公室等室内环境的白炽灯、荧光灯明亮。
目前最常用的应用在投影机上的两种灯泡技术是汞蒸汽和氙气。
两种类型的灯泡产生光线,都是在融凝石英玻壳内,在高压气体(通常几百个大气压)中通过电流。
灯泡内的电极——成为弧——间流动电流,点燃气态汞并使其发光。
汞蒸汽灯内(如名字所提示,汞加热到蒸汽状态)激活的气体混合其他气体(如惰性气体氩)来提高可靠性和发光性能。
另一方面,氙灯使用氙气。
这两种技术间的基本区别,对于采用他们的投影机来讲,决定了在属性和表现上的实际差异。
表现上的不同汞蒸汽和氙灯最主要的不同在于他们所释放光线的彩色光谱。
氙灯释放的相当平滑的光谱,或多或少的接近在可见光(400-700nm)的所有波段的亮度,接近自然太阳光的白色。
汞蒸汽灯的典型释放光谱,比较而言,就非常差了;在可见光区域,呈现出很多大的峰值,在黄色区产生最大峰值。
与蓝线比较,红色的汞蒸汽光谱趋向于低位置,明显的冷白。
鉴于汞蒸汽上上下下的光谱,采用这种灯泡的投影机与氙灯投影相比,在采用显色性指数(CRI,与自然光比较后的接近程度,0-100)来衡量时,会呈现比较糟糕的颜色。
为提高CRI,投影机光路可以设计成能实现比较平衡的可见光范围内的汞蒸汽光谱,并降低峰值,但代价是降低亮度输出。
比如科视基于汞灯的M系列投影机,在光路中采用电动黄色陷波技术,来提高投影机的色彩精确,作为折中,要降低亮度。
另外一个表现的不同是光谱的稳定性。
随着灯泡使用时间的推移,汞蒸汽灯泡的钉子状的光谱会明显的改变。
平滑的氙灯光谱,比较而言,会产生相对的色彩漂移。
氙灯还有一个稳定性优点,投影机开启后能够在短时间内进入到平滑光谱状态。
激光的特性及其应用
2.单色性好
光波的单色性可表示为
谱宽度 中心波长
or
I0
I0 2
2
2
单色性最好的氪灯Kr86 Δ=4.7×10-3 nm
稳频He—Ne激光器
109nm
3.亮度高
激光器能产生宽度极窄的光脉冲,使用锁模技术,可 产生10-14s的光脉冲。由于能量被集中在极短的时间 内发射出来,因此光功率极高。
B
P
A
4.相干性好
相干时间: c
Lc c
1
相干长度:Lc
c
干的
特制的氦氖激光器输出的光束,相干长度达2107km。氪 灯只有38.5cm。
地基激光炮 (USA)
ABL设想图
机载激光武器(ABL,USA)
舰载激光武器
舰载激光武器 辽宁舰
3.信息领域
激光信息处理:光存储(光盘),激光通信(或光纤通信)
电缆
光纤
卫星通信
4.医疗应用
最早的激光医疗应用:1961年12月在美国哥伦比亚长老会 医院用红宝石激光器进行了视网膜肿瘤治疗
激光制导炸弹
空地导弹
防空导弹
火箭弹
激光制导的优点:
1. 命中率高。经多次实验证明命中率可在97%。 2. 抗电磁干扰能力强。激光属于可见光,故不受电磁波干扰。 3. 制导系统体积小,重量轻、结构简单、造价低廉。
但是,激光制导也存在其缺点:主要是受天气影响较大。 大雨浓雾、扬尘(烟幕)使激光传输受限制难以正常工作。
二、激光的应用 1.工业领域
激光打孔
激光光源、普通光源、LED光源
激光光源、普通光源、LED光源
1、激光光源与普通光源有什么区别
激光的颜色很纯,其单色性比普通光源的光高10倍以上。
激光在亮度表现上也极为出色,光通量可达到10000-50000流明甚至更高,激光光源的使用寿命很高,一般在10000小时以上,可以实现投影设备在使用年限中无需更换光源。
需要指出的是,激光光源的造价比较高,目前大多出现在高端市场上。
2、常用的投影机光源一般的有三种:传统灯泡光源、LED光源以及激光光源。
综合来看,传统灯泡光源最大的优势在于其亮度和价格的均衡度,投影机的亮度往往极大程度上决定了一款投影产品的性能优劣,传统灯泡光源的亮度比LED光源高很多,可以达到3000流明以上,在价格上又不像激光光源一样昂贵,从这点上来看,灯泡光源还是有极大优势的。
LED投影仪相比传统灯泡光源最大的优势在于它的耐用度上,LED光源的寿命高达20000小时以上,与传统投影机相比,是它的十倍左右。
可以说,使用LED光源的投影设备基本可以实现在使用的几年内不必换光源。
使用LED光源的投影产生的光色较纯正,色彩饱和度比灯泡光源更高。
激光光源在色彩表现以及和亮度、寿命上都很出色,但是激光光源的造价确实比较高,激光投影机也只能出现在高端市场上,也是现在市场上激光投影机没有占据较大份额的主要原因。
LED光源与激光光源区别
LED
激光光源与LED光源区别
对比维度 技术原理 使用寿命 损耗 散斑问题 彩虹效应问题 色域 整墙显示效果 运用场景 亮度 能耗 激光光源 激光荧光粉光源(蓝色激光+ 荧光粉光源 20000 小时, 仅相当于 LED 的 1/3 和 UHP 光源一样存在色轮损 耗,后续维护成本高 存在 较多存在 一般 一致性差 大面积、高亮度低端 DLP 拼 接墙 1500-4000 流明 150W/屏 LED 光源 3*1/3*6 RGB LED
led光源uhp光激光光源dlp拼接市场分析激光荧光粉与led对比各自相对优势各自相对优亮度高15004000激光荧光粉3x6led能耗低150w屏色彩表现业界公认寿命长6w业界公认可靠性高激光光源dlp拼接市场分析激光荧光粉与led对比各自相对劣势荧光粉发光色彩无法保证激光荧光粉使用寿命光源厂家标称2w小不uhp光源一样存在色轮损耗2w小时和彩虹效应问题每单元250w亮度1100我们在满足客户亮度需求的前提下更加关注提升产品的显示效果和使用寿命
LED光源超长的使用寿命
工作时间超过六万小时,可7X24小时不间断工作六年以上 超长寿命有效的保证了卓越的亮度保持能力及色彩保持能力
画面色彩及亮度的稳定性
基本为单一波长的光学特性可以保证各单元的画面色彩基本相同,加上内置的自动亮度色彩调整功能 可长期维持其一致性。
LED光源
UHP光源
激光光源DLP拼接市场分析
激光荧光粉与 LED对比---各500~4000
色彩表现好 (业界公认) 寿命长6w (业界公认)
各自相对优势
能耗低 150w/屏
可靠性高
激光光源DLP拼接市场分析
激光荧光粉与 LED对比---各自相对劣势
激光荧光粉
浅谈普通光源与激光
浅谈普通光源与激光摘要:本文主要概括了普通光源与激光的产生差别,激光的原理和发展历程.以及性质的不同而在运用中的不同,从而更深刻的让我们对这两个东西产生认识的兴趣以及加深对它们的了解.关键词:本质性质发展运用总的来说“光”是一种频率极高的电磁波,具有一定的能量和动量;但是,它具有一般电波所不具备的特殊性,例如它的产生和检测,以及与其他物质相互作用等过程中显现出粒子性的特征,①。
接下来我们就来说一说‘普通光源与激光'一、什么是光源,普通光源的分类.发光物体叫做光源,光源与普通光源与激光光源之分。
激光光源由特定的发光物质及特殊的结构部件所组成,而普通光源则随处可见。
根据光源中基本发光单元激发方式的不同,普通光源大体可以分为以下几类:1)化学发光。
发光过程中辐射体内部发生化学变化,依靠消耗自身化学能量而发光。
如燃烧、放烟火等.2)热致发光。
温度高的物体可以发出可见光。
如白炽灯、太阳光等。
3)电致发光。
依靠电场能量的激发而发光。
如闪电、电弧灯、火花放电、辉光放电等。
4)光致发光.用外来光激发所引起的发光现象.如日光灯、夜光表急某些交通指示牌上的磷光物质的发光都属于光致发光。
上面的各种发光方式的不同,但总的来说普通光源的原理是自发地原子和光子的跃迁.上述各种发光过程,其差别就在于激发的方式不同,而发光的微观机制确是共同的。
即在外界条件的激励下,光源中的原子、分子吸收能量而处于一种不稳定的激发态.在没有任何外界作用的情况下,它能自发地跃迁回低激发态或基态,并发射出一定频率的电磁波.②二、激光是怎么发现的,以及在激光发现后历程。
总的来说激光是一种人工的光,它的大多数来至于人工制作,并且只要是因为激光器的产生大大的推进了激光事业的发展,可谓是一个划时代的举措。
迄今为止,光学已经有两千余年的历史,但在激光产生之前,人们使用的光源主要是炽热物体的热辐射和气体放电管,机理是自发发射,这是一个随机过程,相干性不好,两个光源甚至同一个光源的两点发出的光也不能形成干涉条纹.19世纪末赫兹发明了无线电波,20世纪初出现电子管后电磁波可由电子振荡器产生,可以产生单一频率持续时间任意长的完整正弦波,有很好的相干性,但波长只可以缩短至毫米波,因为放大器和选频用的谐振腔在电子学中无法实现。
激光光源与传统光源怎么区别
激光光源与传统光源怎么区别
佚名
【期刊名称】《数字家庭》
【年(卷),期】2018(000)012
【摘要】现在市场上有不少采用激光光源的投影机,很多商家也向用户推激光投影机,因此就有人问到这种激光光源的投影机和传统光源的投影机的有什么区别?今天我们就谈谈这两者的区别。
一、哪个更明亮?激光光源投影机就是采用的蓝色激光为光源,而传统投影机都是采用了的高压汞灯为光源。
只要亮度指标一样,两种光源就是同样的亮度,并不存在谁比谁更为明亮的说法。
【总页数】2页(P90-91)
【正文语种】中文
【中图分类】TN245
【相关文献】
1.投影机光源的新锐:激光光源应用前景浅析 [J], 丁海涛
2.基于扫频激光光源的皮肤血流OCT成像系统研制与应用 [J], 李奇原; 任天慧; 李易陆; 王立伟; 李跃杰
3.基于激光光源测凸透镜焦距方法对比研究 [J], 苏学军;柳叶;刘存海
4.线阵相机及激光光源在货车装载状态视频监控系统上的应用 [J], 资波;刘云超;何善宝
5.激光光源的蓝光实时检测方法研究 [J], 丰建芬;沈倩;薛蔚平;梁新强;吴杰
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浅谈普通光源与激光
摘要:本文主要概括了普通光源与激光的产生差别,激光的原理和发展历程。
以及性质的不同而在运用中的不同,从而更深刻的让我们对这两个东西产生认识的兴趣以及加深对它们的了解。
关键词:本质性质发展运用
总的来说“光”是一种频率极高的电磁波,具有一定的能量和动量;但是,它具有一般电波所不具备的特殊性,例如它的产生和检测,以及与其他物质相互作用等过程中显现出粒子性的特征,①.接下来我们就来说一说‘普通光源与激光’
一、什么是光源,普通光源的分类。
发光物体叫做光源,光源与普通光源与激光光源之分。
激光光源由特定的发光物质及特殊的结构部件所组成,而普通光源则随处可见。
根据光源中基本发光单元激发方式的不同,普通光源大体可以分为以下几类:
1)化学发光。
发光过程中辐射体内部发生化学变化,依靠消耗自身化学能量而发光。
如燃
烧、放烟火等。
2)热致发光。
温度高的物体可以发出可见光。
如白炽灯、太阳光等。
3)电致发光。
依靠电场能量的激发而发光。
如闪电、电弧灯、火花放电、辉光放电等。
4)光致发光。
用外来光激发所引起的发光现象。
如日光灯、夜光表急某些交通指示牌上
的磷光物质的发光都属于光致发光。
上面的各种发光方式的不同,但总的来说普通光源的原理是自发地原子和光子的跃迁。
上述各种发光过程,其差别就在于激发的方式不同,而发光的微观机制确是共同的。
即在外界条件的激励下,光源中的原子、分子吸收能量而处于一种不稳定的激发态。
在没有任何外界作用的情况下,它能自发地跃迁回低激发态或基态,并发射出一定频率的电磁波。
②
二、激光是怎么发现的,以及在激光发现后历程。
总的来说激光是一种人工的光,它的大多数来至于人工制作,并且只要是因为激光器的产生大大的推进了激光事业的发展,可谓是一个划时代的举措。
迄今为止,光学已经有两千余年的历史,但在激光产生之前,人们使用的光源主要是炽热物体的热辐射和气体放电管,机理是自发发射,这是一个随机过程,相干性不好,两个光源甚至同一个光源的两点发出的光也不能形成干涉条纹。
19世纪末赫兹发明了无线电波,20世纪初出现电子管后电磁波可由电子振荡器产生,可以产生单一频率持续时间任意长的完整正弦波,有很好的相干性,但波长只可以缩短至毫米波,因为放大器和选频用的谐振腔在电子学中无法实现。
激光器的产生给人们带来了希望,让人们走进了激光的研究。
1.激光器的原理。
激光器的通常组成由工作物质、激励源和谐振腔。
关于光与物质相互作用的问题早在1917年爱因斯坦就作过研究,他在解释普朗克黑体辐射公式时明确指出只有自发发射和吸收两个过程是不够的,并由此提出“受激辐射”的概念,这也是激光的基础!
1960:首台ruby 激光器(可见光)研制成功 He-Ne 激光器;
1962:半导体激光器1963:可调谐燃料激光器 Maser: 微波段; Laser: 3000埃-1000000埃
对于热平衡物质,下能级的布居数大于上能级的布居数,所以要想光被放大就需要设法使布居数反转,20世纪50年代汤斯等人对氨分子束能级实现了布居数反转并于1954年研制成功了利用受激发射放大产生微波振荡的微波发射器。
进一步要推向更短的光频段必须找到可以实现光放大的工作物质和产生光振荡的谐振腔。
1958年美国肖洛、汤斯等人几乎同时提出了用平行平面镜作为光的谐振腔,用镜面反射实现光反馈的产生激光的理论与实验。
紧接着,1960
年梅曼
粒子数反转的状态
Townes et.al
20世纪50年代
提出用平行平面镜作为
光的谐振腔实现光反馈
产生激光的理论与实验 Schawlow, Townes,et.al
1958
用红宝石制成第一台可见光激光器,同年制成氦氖激光器;1962年产生了半导体激光器;1963年产生了可调谐染料激光器
三、激光的性质是什么,我们现在对激光的运用怎么样。
由于激光具有极好的单色性、高亮度和良好的方向性,所以自激光出现以来得到了迅速的发展和广泛应用,引起了科学技术的重大变化。
我们先来大概了解一下激光在各个领域的运用。
∙激光同位素分离(化学)
把激光光谱技术与光化学结合,工艺技术简单、设备小、效率高、成本低
∙激光遥感技术—应用于大气和海洋环境监测
运用激光光谱技术确定大气成分、浓度及空间分布
∙生物学—研究生物分子和细胞
激光微束仪研究单细胞生物物理和生物化学过程
激光喇曼光谱研究生物分子的结构和动力学等信息
∙医学—医学研究和临床上治疗各种疾病
光敏疗法利用激光光谱技术进行诊断和治疗癌症
光化学方法应用激光光谱技术治疗皮肤病
激光喇曼光谱可用于体内气体的检测
接下来让我们具体了解一下激光的运用
在化学方面,激光光谱技术与光化学结合进行同位素分离,工艺简单、设备小、效率高、成本低。
方法是基于气相状态时去选择性激发所要得到的原子或分子同位素。
例如作为核能原料的铀235和同位素铀238在分离的原理及技术上都已经十分成熟。
在环境科学方面,广泛应用于大气和海洋环境监测的激光遥感技术是运用激光光谱技术来确定大气成分、浓度及空间分布等,对人类是十分有意义的!
生物学方面,用激光光谱技术可以研究生物分子和细胞等;例如激光微束仪又称为激光显微镜,是激光器与显微镜相结合的一种光学仪器,可以研究各种DNA分子结构等等;喇曼光谱是研究分子振动的有力工具,所以激光喇曼光谱可以研究生物分子的结构和动力学等信息。
医学上,运用激光光谱技术可以治疗各种疾病,比如光敏疗法可进行诊断和治疗癌症;光化学方法应用激光光谱技术治疗皮肤病;激光喇曼光谱可用于检测体内气体!等等
其实在当今社会激光也慢慢的向普通光源靠近了,因为随着我们在激光领域的拓展,激光技术的成熟,它慢慢的走进了千家万户。
电灯,太阳,燃烧的物体都是我们的我们生活中密不可分的,尤其是电灯和太阳。
电灯照亮了千家万户,没有了太阳更没有生命。
而激光也推动了人类的发展,我们越来越离不开它了。
从生活入手浅谈普通光源与激光,开拓我们的视野,让我们从另外的角度来认识生活,然我们不再茫然。