【正文】 、頜面外科及牙科方面的應(yīng)用；弱激光療法等。激光測(cè)距儀與微波雷達(dá)結(jié)合，還可以 發(fā)揮激光波速窄的特長(zhǎng)，彌補(bǔ)微波雷達(dá)低仰角工作時(shí)受地面干擾的不足 [4]。目前使用的激光器多以 YAG 激光器、 CO2激光器為主。使用激光器有 YAG激光器和 CO2激光器。 激光加工技術(shù)是利用激光束與物質(zhì)相互作用的特性對(duì)材料 (包括金屬與非金屬 )進(jìn)行切割、焊接、表面處理、打孔、微加工以及做為光源，識(shí)別物體等的一門(mén)技術(shù)。 產(chǎn)生激光的基本條件及激光器的組成部分 產(chǎn)生激光的基本條件是： ⑴ 能在外界激勵(lì)能源的作用下形成粒子數(shù)密度反轉(zhuǎn)分布狀態(tài)的增益介質(zhì)； ⑵ 要使受激發(fā)射光強(qiáng)超過(guò)受激吸收，必須實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)2211 0gnng??（方法是利用外界激勵(lì)能源把大量粒子激勵(lì)到高能級(jí)。但是，在一定的條件下物質(zhì)的光吸收可以轉(zhuǎn)化為光放大。這相當(dāng)于在腔內(nèi)能夠存在的光場(chǎng)模式只有少數(shù)幾個(gè)，達(dá)到了光波模式的選 擇作用。應(yīng)用黑體輻射的普朗克公式和愛(ài)因斯坦系數(shù)的基本關(guān)系式 ⑴ 可改寫(xiě)為 21 21321 2138B Wnh AAc ??????? ? ? 由此式可以看出，如果能夠創(chuàng)造這樣一種情況：使得腔內(nèi)某一特定模式的 ?? 很大，而其他所有模式的都很小，就能夠在這一特定模式內(nèi)形成很高的光子簡(jiǎn)并度。受激輻射躍遷發(fā)出的光波稱(chēng)為受激輻射。它的粒子屬性和波動(dòng)屬性之間的關(guān)系如下： ⑴ 光子能量 E與光波頻率 ? 對(duì)應(yīng) E=h? ； ⑵ 光子具有運(yùn)動(dòng)質(zhì)量 m，并可表示為22Ehm cc???，光子的靜止質(zhì)量為零； ⑶ 光子的動(dòng)量 P 與單色平面波的波矢 k 對(duì)應(yīng) Pk? ； ⑷ 光子具有兩種可能的獨(dú)立偏振狀態(tài)，對(duì)應(yīng)于光波場(chǎng)的兩個(gè)獨(dú)立偏振方向； ⑸ 光子具有自旋，并且自旋量子數(shù)為整數(shù)。 ⑵ 方向性好： 普通光源向四面八方發(fā)光，而激光的發(fā)光方向可以限制在小于幾毫弧度立體角內(nèi)， 這就使得在照射方向上的照度提高千萬(wàn)倍。 關(guān)鍵詞： 激光； 輻射；光學(xué)諧振腔；激光技術(shù) The Introduction of Laser Principle and Application Technology Abstract： Because of its good direction, and high brightness, good color, high coherent, laser is now widely used in industrial, medical, information, military and several other areas. This paper briefly describes the four characteristics of it and then introduces the material foundation, basic principles and the methods of laser. It discusses the important application of laser technology and its development prospect from the field of industrial, medical, information, military and others in the latter half of this article. Key Words： Laser； Radiation； Optical Resonator； Laser Technology 引 言 激光是上世紀(jì)最大的、也是最實(shí)用的發(fā)明，是與熱核技術(shù)、半導(dǎo)體、電子計(jì)算機(jī)和航天技術(shù)相媲美的一個(gè)舉世矚目的重大科技成就。經(jīng)過(guò) 50 多年的發(fā)展，激光的應(yīng)用已經(jīng)遍及科技、經(jīng)濟(jì)、軍事和社會(huì)發(fā)展的許多領(lǐng)域，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人們?cè)械念A(yù)想：激光針灸、激光裁剪、激光切割、激光焊接、激光淬火、激光唱片、激光測(cè)距儀、激光陀螺儀、激光鉛直儀、激光手術(shù)刀、激光炸彈、激光雷達(dá)、激光槍、激光炮??，在不久的將來(lái)，激光肯定會(huì)有更廣泛的 應(yīng)用 。激光準(zhǔn)直、導(dǎo)向和測(cè)距就是利用方向性好這一特性。 上述基本關(guān)系式為康普頓散射實(shí)驗(yàn)所證實(shí)，并 3 在現(xiàn)代量子電動(dòng)力學(xué)中得到理論解釋。 ⑶ 受激吸收 受激輻射的反過(guò)程就是受激吸收。也就是說(shuō)，使相干的受激輻射光子集中在某一特定模式內(nèi)，而不是平均分配在所有模式中。 光腔的反饋?zhàn)饔?:光放大器在許多大功率裝置中廣泛地用來(lái)把弱的激光束逐級(jí)放大，但在光放大的同時(shí)通常還存在著光的損耗，根據(jù)研究光強(qiáng)達(dá)到穩(wěn)定的極限值只與放大器本身的參數(shù)有關(guān)，而與初始光強(qiáng)無(wú)關(guān)。這個(gè)條件就是 21nn? ， 稱(chēng)其為粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。）； ⑶ 要使受激發(fā)射光強(qiáng)超過(guò)自發(fā)發(fā)射，必須提高光子簡(jiǎn)并度 n （方法：利用光學(xué)諧振腔造成強(qiáng)輻射場(chǎng)，以提高腔內(nèi)光場(chǎng)的相干性 ）。它的應(yīng)用范圍一般可分為激光加工系統(tǒng)和激光加工工藝。 9 ⑶ 激光打孔： 激光打孔主要應(yīng)用在航空航天、汽車(chē)制造、電子儀表、化工等行業(yè)。 激光 在 測(cè) 量 方面的應(yīng)用 主要為測(cè)距和測(cè)繪 ： ⑴ 激光測(cè)距： 這是利用激光的單色性和 、 相干性好、方向性強(qiáng)等特點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)高精度的計(jì)量和檢測(cè)，如測(cè)量長(zhǎng)度、距 離、速度、角度等等。 ⑵ 激光測(cè)繪： 目前，在工程建筑與物體三維測(cè)量的領(lǐng)域，三維激光測(cè)繪技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用，其具有高速率、高精度的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。 下面簡(jiǎn)單介紹一下激光全息成像和激光手術(shù) ： ⑴ 激光全息成像： 全息照相術(shù)與一般照相不同，照相是記錄物體信息的一種技術(shù)，一般是將物體通過(guò)透鏡成像在底片上，底片乳膠只記錄光強(qiáng) (振幅 )，而不能記錄相位，因而失掉了三維特征 。激光“刀”的另一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是激光對(duì)生物組織有熱凝固效應(yīng)，應(yīng)此它可以封閉切開(kāi)的血管 ，減少 11 出血。 激光技術(shù)在信息方面的應(yīng)用 激光技術(shù)在信息領(lǐng)域的應(yīng)用主要為激光通信方面。 ⑵ 空間激光通信： 隨著衛(wèi)星、空間平臺(tái)、航空平臺(tái)搭載的有效載荷逐漸向高分辨率、款覆蓋方向發(fā)展，對(duì)海量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)囊笤絹?lái)越迫切，而當(dāng)前的射頻通信的速率已接近理論極限，不能滿足傳輸速率的要求，因而阻礙了現(xiàn)代信息 12 化的發(fā)展