“激光技術(shù)的原理及應(yīng)用”論文

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1、“激光技術(shù)的原理及應(yīng)用”論文摘要激當前激光技術(shù)發(fā)展的逐漸走向成熟，在我們生活中的各個行業(yè)應(yīng)用的非常廣泛。由于激光技術(shù)的先進性，精確性，當前在很多行業(yè)都得以應(yīng)用和實現(xiàn)。本文通過對激光技術(shù)的學習，大概闡述了激光產(chǎn)生原理，以及激光在各個方面的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：激光技術(shù)，原理躍遷諧振腔應(yīng)用一.激光簡介當?shù)谝慌_紅寶石激光器在美國誕生，臨床醫(yī)學也隨之發(fā)生了巨大的變革，無血手術(shù)成為可能，眼鏡不再是永遠的負擔，腫瘤治療更是有了新的突破！激光的發(fā)明無疑是世界的一筆非常寶貴的一筆財富。激光是在1960年正式問世的。但是，激光的歷史卻已有100多年。確切地說，遠在1893年，在

2、波爾多一所中學任教的物理教師布盧什就已經(jīng)指出，兩面靠近和平行鏡子之間反射的黃鈉光線隨著兩面鏡子之間距離的變化而變化。他雖然不能解釋這一點，但為未來發(fā)明激光發(fā)現(xiàn)了一個極為重要的現(xiàn)象。1917年愛因斯坦提出“受激輻射”的概念，奠定了激光的理論基礎(chǔ)。二、激光產(chǎn)生原理2.1、激光產(chǎn)生的物質(zhì)基礎(chǔ)光與物質(zhì)的共振相互作用，特別是這種相互作用中的受激輻射過程是激光器的物理基礎(chǔ)。愛因斯坦認為光和物質(zhì)原子的相互作用過程包含原子的自發(fā)輻射躍遷、受激輻射躍遷和受激吸收躍遷三種過程。（Ⅰ）、自發(fā)輻射處于高能級的一個原子自發(fā)地向低能級躍遷，并發(fā)射一個能量為的光子，這種過程稱為自發(fā)

3、躍遷過程（Ⅱ）、受激輻射處于高能級的原子在滿足的輻射場作用下，躍遷至低能級并輻射出一個能量為且與入射光子全同光子，如圖2-3所示。受激輻射躍遷發(fā)出的光波稱為受激輻射。（Ⅲ）、受激吸收受激輻射的反過程就是受激吸收。處于低能級的一個原子，在頻率為的輻射場作用下吸收一個能量為的光子，并躍遷至高能級，這種過程稱為受激吸收。2.2、激光產(chǎn)生的基本原理和方法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。激光器就是采用各種技術(shù)措施減少腔內(nèi)光場模式數(shù)、使介質(zhì)的受激輻射恒大于受激吸收等來提高光子簡并度，從而達到產(chǎn)生激光的目的。產(chǎn)生激光的基本條件是

4、：①能在外界激勵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)；②要使受激發(fā)射光強超過受激吸收，必須實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)③要使受激發(fā)射光強超過自發(fā)發(fā)射，必須提高光子簡并度激光器的組成部分及其作用：一個激光器應(yīng)包含泵浦源、光放大器和光學諧振腔三部分。其作用分別是使激光物質(zhì)成為激活物質(zhì)、對弱光信號進行放大、模式選擇和提供軸向光波模的反饋。三：激光技術(shù)的應(yīng)用3.1臨床醫(yī)學領(lǐng)激光的種類非常繁多，在臨床醫(yī)學領(lǐng)域主要有用到一下幾種激光器：二氧化碳激光器、氬離子激光器、YAG激光器、紅寶石激光器、染料激光器、氪原子激光器、氮分子激光器、He-Ne激光器和ArF準分子激光

5、器。其中在臨床醫(yī)學中運用最多的是二氧化碳激光器，所發(fā)出的激光波長為10.6μm，CO2激光器的主要工作物質(zhì)由CO2、氮氣、氦氣三種氣體組成。所謂的無血手術(shù)是因為像毛細血管這樣的細血管在激光的照射下，由于熱效應(yīng)導致血管收縮斷裂，而斷裂處又會立即凝結(jié)。因此，即使切開布滿毛細血管的臟器官也不會出血。但是激光手術(shù)也有其缺點，由于切開是在熱作用下進行的，因而無法避免切開處周邊的碳化現(xiàn)象。但是無論如何激光手術(shù)是臨床醫(yī)學的一大突破，利遠大于弊。3.2近視眼治療在治療近視眼中，先進行角膜形狀的測定，確定切割量后進行激光照射。這種治療方法不僅應(yīng)用于近視、遠視和散光的矯正

6、，還應(yīng)用于角膜疾病的治療。3.3癌細胞治療癌細胞非?；钴S，比正常細胞更容易攝取某種物質(zhì)。利用光來吞食某種物質(zhì)（稱為光感受性物質(zhì)），即讓該敏感性物質(zhì)有效的吸收激光，來殺化癌細胞的方法。3.4航天上的應(yīng)用隨著激光器研究的深入和大功率激光器的產(chǎn)品化，激光焊接技術(shù)向大厚板、高適應(yīng)性、高效率和低成本方向發(fā)展。激光焊接技術(shù)作為一項先進制造技術(shù)，對航天技術(shù)的發(fā)展起到了重要作用。如航天電源連接器和傳感器的焊接、飛機客體的焊接等。總結(jié)激光技術(shù)作為一種新的科學技術(shù)有著廣闊的應(yīng)用前景。當前的激光技術(shù)還不是非常的成熟，還有很大的提升空間，所以在激光技術(shù)這方面要更加的努力發(fā)展。

7、參考文獻：《高功率橫流CO2激光器及其應(yīng)用》唐霞輝?編著華中科技大學出版社《人類希望之光——激光》董克編，上海交通大學出版社出版；《現(xiàn)代腫瘤學》湯釗猷編，復旦大學出版社出版《激光原理及應(yīng)用》陳家璧主編，電子工業(yè)出版社出版；《激光原理技術(shù)及應(yīng)用》.李相銀，姚敏玉哈爾濱工業(yè)大學出版社.2004(10).《激光焊接技術(shù)及其在航天領(lǐng)域的應(yīng)用2009(8)》李來平,胡明華,楊學勤等《激光加工技術(shù)在冶金行業(yè)的應(yīng)用2010,48(3)》程燦軍,鐘如濤,汪連運.