【正文】 技術(shù)鏈條的有序成長。 激光的特性 激光產(chǎn)生的機(jī)理與普通光源的發(fā)光 有區(qū)別 ，所以激光 具備 不同于普通光的特性：高度的方向性、單色性、相干性和高亮度 [2]。 1954 年，美國科學(xué)家湯斯和俄國科學(xué)家普羅霍羅夫得到了氨分子的粒子束發(fā)轉(zhuǎn)現(xiàn)象，不 久 之后 他們又 發(fā)現(xiàn)了微波的受激發(fā)射 。激光器的 類型 較多，我們可以遵循 以下的分類 手段 將其 類別 ： 1）工作物質(zhì)：按照這種方式我們可以將其 主要區(qū)別成 固體、氣體、 染料 、半導(dǎo)體、光纖以及自由電力 這六 種 類型 ?，F(xiàn)在惰性氣體是最經(jīng)常使用的泵浦源，而在小型的功 率器件中太陽能 這 類的泵浦源經(jīng)常用到，現(xiàn)在我們 在 這方面的 科研項(xiàng)目 正在 朝著 LD 泵浦 的 方向 邁進(jìn) ， 它的 優(yōu) 良特點(diǎn)格外的清晰 ：具有很強(qiáng)的光轉(zhuǎn)換率、功率大、穩(wěn)定性好、安全可靠、使用時(shí)間長以及體積小等，現(xiàn)在它已經(jīng)是固體激光發(fā)展中最有發(fā)展前景的泵浦源。 為了使 得激光器和其` 9 他構(gòu)件的安全，我們一般都是通過對(duì)工作物質(zhì)、泵浦系統(tǒng)以及聚光腔的降溫冷卻來實(shí)現(xiàn)對(duì)其的保護(hù)作用。 當(dāng)然 我們生活中的各種事物皆有它的長處和缺陷 ， 它 也難免會(huì)有缺點(diǎn)：首先它是三能級(jí)的構(gòu)造， 因此所需要 構(gòu)建的閾值 比其它的 較大；其次 紅寶石 的 特性目標(biāo) 對(duì)于溫度 非常的 敏感；然后，對(duì)于它的激發(fā)頻率比較低，這就導(dǎo)致了它能夠長時(shí)間的工作；發(fā)散角輸出通常 在三到十毫弧 這個(gè)范圍內(nèi) ， 稍微偏大 。氪燈與氙燈的構(gòu)造基本相同，區(qū)別是它的燈管內(nèi)充有大氣壓為 2 到 4 的氪氣。 圖 Er:YAG 激光躍遷能級(jí)圖 ` 12 可調(diào)諧固體激光器 這 一 類激光器也 具備了比 較多 的優(yōu)異的特點(diǎn) ： 它的 內(nèi)存 較大，能夠 使 儲(chǔ)存時(shí)間 較大 ；其使用時(shí)間 長 ； 在 閃光燈或者 LD 泵 浦時(shí)我們獲得的 效果 將非常 明顯；在調(diào) Q 的情形下也能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)；產(chǎn)生光束性能 好 ，并且諧波的產(chǎn)生能力也較好。這主要是因?yàn)樗哪芗?jí)構(gòu)造較特殊，所以能夠輸出能量和功率較大的激光。由于它的功率和能量輸出都比較大，就非常容易的導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)熱量過大，所以必需要對(duì)其設(shè)置冷卻系統(tǒng)，這樣才能夠使得激光器長時(shí)間的運(yùn)行。 。 ` 16 正是因?yàn)?它的 長處比 較 獨(dú)特，現(xiàn)在已經(jīng) 被頻繁 的 運(yùn) 用 在 小型的焊接工作中了 。 直到 1990 年，有專家研發(fā)了大功率的 LD 激光器， 這 才使得激光器在軍事方面大顯身手 ，如圖 所示為諾思羅普 生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用 在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的成功運(yùn)用還是從眼部手術(shù)開始的， 1962 年，人們第一次將人的視網(wǎng)膜和眼球利用激光進(jìn)行連接，這樣就可以做到不用對(duì)眼球進(jìn)行 切開就能達(dá)到治療的效果。 利用激光器來檢測(cè)血藥流動(dòng)方面的內(nèi)容的時(shí)候，在不需要血藥進(jìn)行擾亂的情況下就可以成功的測(cè)量。 ` 21 圖 激光治療示意圖 在醫(yī)學(xué)治療這個(gè)方面里使用不斷的普及到各種方面的固體激光器是 Nd3+：YAG 激光器， 由于這一類 激光器 具有多種優(yōu)良特性： 轉(zhuǎn)換 的效 率 相當(dāng)?shù)母?， 超級(jí)大的激光 輸出功率， 其中激光輸出功率在 單根 的 晶體工作時(shí) 能夠高達(dá)百瓦 ， 與CO2 氣體激光 器相比，具有更好的 止血 和 凝固 作用 ， 因此 在醫(yī)學(xué) 領(lǐng)域中經(jīng)常起 手術(shù)刀 的作用 ， 它的作用是在解剖 血管 飽滿 的組織 時(shí) ， 使 出血 量極低 。最開始的增益介質(zhì)是紅寶石， 接下來 是釹玻璃、摻釹釔鋁石榴石、摻釹鎵釓石榴石，而 如今 的新型激光材料的基質(zhì)是陶瓷。 ` 24 ` 25 參考文獻(xiàn) [1]耿愛叢 .固體激光器及其應(yīng)用 [M].北京：國防工業(yè)出版社 ,:13 [2]周炳琨，高以智 .激光原理（第 6 版） [M].北京：國防工業(yè)出版社， ： 19 [3]楊鵬 .激光無線電力傳輸效率的研究 [J].南京航空航天大學(xué)， 20xx [4]趙偉力 .化學(xué)激光器的工作機(jī)理與應(yīng)用 [N].海軍大連艦艇學(xué)院學(xué)報(bào)， 20xx [5]張俊 .高功率摻鐿雙包層光纖激光器的理論與實(shí)驗(yàn)研究 [R].國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)， 20xx [6]周炳琨，高以智 .激光原理（第 6 版） [M].北京：國防工業(yè)出版社， :339 [7]閆毓禾 ,鐘敏霖 .高功率激光加工及其應(yīng)用 [M].天津 :天津科學(xué)技術(shù)出版社 ,1994:134135 [8]陳家壁 ,彭潤玲 .激光原理與應(yīng)用 (第二版 )[M].北京 :電子工業(yè)出版社 ,:106 [9]李適民 ,黃偉玲 .激光器件原理與設(shè)計(jì)（第二版） [M].北京：國防工業(yè)出版社 ,:165167 [10]牟雪雷，于 磊，甘露等 .激光加工技術(shù)在農(nóng)機(jī)制造中的應(yīng)用及發(fā)展 [R].農(nóng)機(jī)化研究 ,20xx [11]單肖楠，王立軍 .激光器在臨床上的應(yīng)用及其前景展望 [J].光機(jī)電信息 ,20xx [12]張國威 ,王兆民 .激光光譜學(xué) (原理與技術(shù) )[M].北京 :北京理工大學(xué)出版社 ,1991:102107 [13]耿愛叢 .固體激光器及其應(yīng)用 [M].北京：國防工業(yè)出版社 ,:10 ` 26 ` 27 致 謝 從開始準(zhǔn)備寫論文開始，到處查找資料、請(qǐng)教老師和同學(xué)，不斷地修改論文，到 如今完成論文花費(fèi)了一個(gè)月的時(shí)間。 在此向?qū)懻撐臅r(shí)幫助和指導(dǎo)過我的老師和同學(xué)做出最真誠的感謝。泵浦源從之前的閃光、弧光燈變化到現(xiàn)在的 LD 泵浦，獲得的輸出功率變得越來越大。下圖 中激光作為手術(shù)刀。 下圖 為激光診斷示意圖。 1）醫(yī)學(xué)研究工具 在 研究醫(yī)學(xué)病理、生理、生化 的過程中 ， 我們 可以 通過 固體激光器的激光照射各個(gè)細(xì)胞，以便對(duì)細(xì)胞的生理 開展探究 ，也可利用激光 來做 細(xì)胞手術(shù)。 由于激光 器的輸出的波長較小，這就很好的在空氣中傳輸，進(jìn)而可以達(dá)到長距離作戰(zhàn)的使用要求，并且它的體積相對(duì)而言 還較小， 運(yùn) 用起來 格外 的 便利 ，工作效率較高，對(duì)于后期的維護(hù)保障 相當(dāng)容易 ，可以在各種平臺(tái)上操作。 下圖 是這種技術(shù)在生產(chǎn)中切割鋼材的圖片。而后者的作用原理則主要是指利用激光束投射，借助光子或者光化學(xué)反映的作用來對(duì)物體進(jìn)行處理。紅寶石激光器工作轉(zhuǎn)換效率一般在百分之零點(diǎn)五至百分之一之間的范圍內(nèi)，而摻釹釔鋁石榴石激光器為百分之一至百分之二，百分之三已經(jīng)是它的極限了。 2） 它的物理 機(jī)械強(qiáng)度較大，而且 制造 成本較低。 前者是指工作物質(zhì)為 有 色心的晶體，這種色心是由于正負(fù)離子的缺失造成的。 在實(shí)現(xiàn)