固體激光器的特點及應(yīng)用畢業(yè)論文(參考版)
2025-07-01 10:12本頁面
【正文】 。 在此向?qū)懻撐臅r幫助和指導(dǎo)過我的老師和同學(xué)做出最真誠的感謝。 ` 24 ` 25 參考文獻 [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)激光器的工作機理與應(yīng)用 [N].海軍大連艦艇學(xué)院學(xué)報， 20xx [5]張俊 .高功率摻鐿雙包層光纖激光器的理論與實驗研究 [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（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)機制造中的應(yīng)用及發(fā)展 [R].農(nóng)機化研究 ,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、請教老師和同學(xué)，不斷地修改論文，到 如今完成論文花費了一個月的時間。 全固態(tài)激光器的應(yīng)用擴展到了各個領(lǐng)域，它的結(jié)構(gòu)、輸出功率、轉(zhuǎn)換效率以及光束質(zhì)量都取得了非常大的進步，具有強大的生命力。 如今，雖然固體激光器已經(jīng)獲得了很多令人仰慕的成績，但是很多技術(shù)還是不夠成熟，可靠性還有待科研人員的進一步加強。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。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。 從于 1960 年 發(fā)明的我們?nèi)祟愂?臺固體激光器 到現(xiàn)在多種 性能更加強大的全固態(tài)激光器 ， 固體 激光技術(shù)的 成長展現(xiàn)出 日新月異， 百花齊放的發(fā)展態(tài)勢，為了與 新環(huán)境下 對 應(yīng)用 的要求同步 ，固體激光器就必須 朝 著 實用、高效以及商品化的方向轉(zhuǎn)移，即朝著 全固化、 輸出激光的 脈沖 和 波長 及其短 的方向發(fā)展， 并且在當(dāng) 前 已經(jīng)得到了非常好 的成績。如下圖 為激光手術(shù)示意圖。下圖 中激光作為手術(shù)刀。 ` 21 圖 激光治療示意圖 在醫(yī)學(xué)治療這個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 能夠高達百瓦 ， 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 ， 使 出血 量極低 。而且由于它的工作波長是可見光范圍，不宜與血紅蛋白進行作用，所以在各種色素引起的病變中非常的實用。在進行手術(shù)的時候，我們通過激光手術(shù)刀的作用就可以對身體內(nèi)的手術(shù)部位進行治療，這樣就可以很好的減輕血量的 流失，而且后期恢復(fù)較快，沒有干擾等。 下圖 為激光診斷示意圖。 利用激光器來檢測血藥流動方面的內(nèi)容的時候，在不需要血藥進行擾亂的情況下就可以成功的測量。所以在對人體的手指、牙齒以及小孩的腦積水方面都有很好的應(yīng)用。 下圖 是激光研究工具圖。 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細胞，以便對細胞的生理 開展探究 ，也可利用激光 來做 細胞手術(shù)。 生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用 在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的成功運用還是從眼部手術(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行連接，這樣就可以做到不用對眼球進行 切開就能達到治療的效果。 激光器在未來的作戰(zhàn)使用中占據(jù)著非常重要額地位，那能夠?qū)Ψ磦刹臁⒈Ｗo以及清楚障礙等有很好的作用，下圖 為美國軍隊的激光武器理想效果圖： 在早期的軍事領(lǐng)域中，激光器主要是用來測量距離和作戰(zhàn)時候的照明作用。 而且它還有非常大的可能向定向武器方面發(fā)展，可以用于導(dǎo)彈的防御、防控` 18 以及還是軍艦的自我防衛(wèi)等 。 由于激光 器的輸出的波長較小，這就很好的在空氣中傳輸，進而可以達到長距離作戰(zhàn)的使用要求，并且它的體積相對而言 還較小， 運 用起來 格外 的 便利 ，工作效率較高，對于后期的維護保障 相當(dāng)容易 ，可以在各種平臺上操作。 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 下圖 是一臺激光鉆孔的儀器。而我們傳統(tǒng)的手工加工方式肯定達不到想要的精度，而隨之這種激光器鉆孔技術(shù)的發(fā)展，很好的解決了這個問題，具有很好的應(yīng)用前景。 下圖 是這種技術(shù)在生產(chǎn)中切割鋼材的圖片。 ` 16 正是因為 它的 長處比 較 獨特，現(xiàn)在已經(jīng) 被頻繁 的 運 用 在 小型的焊接工作中了 。 圖 激光切割 2）激光焊接 這類技術(shù)是激光器用于物體加工過程中 使用 最 頻繁 的一種方法。在物體加工的過程中，由于這種方式能夠大大的降低工人的勞動強度和成本，而且還可以保證加工物件的質(zhì)量，所以得到了人們的普遍運用。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)反映的作用來對物體進行處理。 。下文將 對 它 在工業(yè) 生產(chǎn) 、軍 事領(lǐng)域和生物醫(yī)學(xué)等三個 領(lǐng)域 的應(yīng)用 給出具體的 介紹 。 如下表 ， 我們可以 根據(jù)工作物質(zhì) 的不同 、輸出波長 的長短 、能級結(jié)構(gòu) 的差異以及不同的 常用泵浦方式 這 四個方面來對比 前面介紹的 幾種典型 的 固體激光器。紅寶石激光器工作轉(zhuǎn)換效率一般在百分之零點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。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
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