激光和激光器的種類

一、激光的本質

首先咱們先回顧下之前學習過的物理知識。在微觀層面，電子繞原子核做無規則運動，但是在不同的能量級上兩者的距離不同。當電子從高能級掉到低能級時，根據能量守恒定律，這部分能量會以光和熱兩種方式釋放出去，這就是光的本質。而光具有波粒二象性，不同波長的光表現出不同的特性，符合一定波長的光而表現出來的，就是激光。

激光之所以適用范圍很廣，取決于它具有的的特點：

●方向性好：激光發射后發散角非常小，激光射出20公里，光斑直徑只有幾十厘米，激光射到38萬公里的月球上，其光斑直徑還不到2公里。

●單色性好：光的顏色由光的不同波長決定，不同的顏色，是不同波長的光作用于人的視覺的不同而反映出來。激光的波長基本一致，譜線寬度很窄，顏色很純。單色性很好。由于這個特性，激光在通信技術中應用很廣；

●亮度高：由于激光的發射能力強和能量的高度集中，所以亮度很高，它比普通光源高億萬倍，比太陽表面的亮度高幾百億倍。亮度是衡量一個光源質量的重要指標，若將中等強度的激光束經過會聚，可在焦點出產生幾千到幾萬度的高溫；

●相干性好：相干性是所有波的共性，但由于各種光波的品質不同，導致它們的相干性也有高低之分。普通光是自發輻射光，不會產生干涉現象。激光不同于普通光源，它是受激輻射光，具有極強的相干性，所以稱為相干光。

二、激光和激光器的種類

我們平時見到的以及我們的意識里，激光應該是紅色的。其實激光在不同的波長表征出不同的顏色，甚至還有不可見紅外激光，具體如下：

● 激光可見光束顏色波長從短到長依次為：藍紫色（405nm），藍色（445nm，460nm，473nm），綠色（532nm），黃色（589nm）和紅色（635nm，650nm）

● 不可見紅外激光（808nm，980nm，1064nm）具有比可視紅光較長的波長。

下面我們來說說激光器的種類，目前常見的激光器按工作介質分氣體激光器、固體激光器、半導體激光器、光纖激光器和染料激光器5大類，近來還發展了自由電子激光器。大功率激光器通常都脈沖方式輸出已獲得較大的峰值功率。有興趣的同學可以更深入的了解一下。

激光器

三、激光的用途

● 激光通訊：利用激光進行載波通信，由于其抗干擾性強，所以它傳輸帶寬高，容量大，距離遠；

● 激光醫學：夠扮演鉆頭、手術刀、焊槍等多種角色，或激光手術治療、弱激光生物刺激作用的非手術治療和激光的光動力治療。

●激光測距：激光測距是以激光器作為光源進行測距。與光電測距儀相比，不僅可以日夜作業、而且能提高測距精度，顯著減少重量和功耗，使測量到人造地球衛星、月球等遠目標的距離變成現實。

● 激光加工：包括切割、焊接、表面處理、打孔、打標、劃線、微調等各種加工工藝。

●激光唱片：能夠用來貯存各種信息和聲音。影碟能夠貯存和再現畫面和影片，而得到計算機幫助、運轉自如的光盤只讀存儲器可以包容所有范圍的信息，從字詞、音樂一直到畫面和活動的電視連續鏡頭。

● 軍事激光：激光在攻擊和防御層面都有應用。在攻擊方面，美國已經研制出激光炮并實驗成功；在防御方面，激光雷達也有大范圍的用途。

除此以外，目前有研究將激光用于指紋之別和面部識別。激光的用途還有很多很多，更多的用途也需要大家去研究，去開發，也希望本文能讓大家對激光有一定的初步認識。

激光雷達

不單單以上這些，激光還有更廣、更寬泛的應用需要去研究和挖掘，希望未來有更多的人來研究激光，使之為我們生活和社會帶來更大的便捷。