激光剛剛誕生不久就被人們稱為“解決問題的工具”。科學(xué)家們一開始就意識到激光這種奇特的東西,將會像電力一樣注定要成為這個時代最重要的技術(shù)因素。迄今為止,僅僅二十多年的初步應(yīng)用,激光已經(jīng)對我們的生活方式產(chǎn) ..
^$DpdzI 激光剛剛誕生不久就被人們稱為“解決問題的工具”。科學(xué)家們一開始就意識到激光這種奇特的東西,將會像電力一樣注定要成為這個時代最重要的技術(shù)因素。迄今為止,僅僅二十多年的初步應(yīng)用,激光已經(jīng)對我們的生活方式產(chǎn)生了重大影響。激光通信使我們在地球的每一個角落里都能準(zhǔn)確迅速地進(jìn)行信息交流;激光唱盤可以使我們渴望親耳聆聽世界名曲的現(xiàn)場演奏幾近成真。總之,激光正實現(xiàn)著幾年前還令人難以置信的技術(shù)奇跡。從工業(yè)生產(chǎn)到醫(yī)學(xué),從電訊通信到戰(zhàn)爭機(jī)器,科學(xué)和技術(shù)正運(yùn)用激光來解決一個又一個的難題。
Y(ly0U} 激光的特性激光廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)在于它的特性。激光單色性好,又可在一個狹小的方向內(nèi)有集中的高能量,因此利用聚焦后的激
光束可以對各種
材料進(jìn)行打孔。這是令人驚奇的。紅寶石
激光器中輸出脈沖的總能量煮不熟一個雞蛋,但卻能在3 毫米的鋼板上鉆出一個孔。為什么激光這么神奇呢?關(guān)鍵不是光的能量,而在于其功率。激光的功率是很高的,這也是它多方面被應(yīng)用的基礎(chǔ)。
DHJh.Y@H 激光具有單色性、相干性和方向性三大特點(diǎn)。
Z}TuVE 1.單色性好
_=XzQZT!L 我們知道,普通的白光有七種顏色,頻率范圍很寬。頻率范圍寬的光波在
光纖中傳輸會引起很大的噪聲,使通信距離很短,通信容量很小。而激光是一種單色光,頻率范圍極窄,發(fā)散角很小,只有幾毫弧,激光束幾乎就是一條直線。氦氖激光的譜線寬度,只有10-8nm,顏色非常純。這種光波在光纖中傳輸產(chǎn)生的噪聲很小,這就可以增加中繼距離,擴(kuò)大通信容量。現(xiàn)在已研究出單頻激光器,這種激光器只有一個振蕩頻率。用這種激光器可以把十幾萬路的電話信息直接傳送到100km 以外。這種通信
系統(tǒng)就可滿足將來信息高速公路的需要了。
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(Yfup 2.相干性高
,2/qQD n/ 一個幾十瓦的電燈泡,只能用作普通
照明。如果把它的能量集中到1m直徑的小球內(nèi),就可以得到很高的光功率密度,用這個能量能把鋼板打穿。然而,普通
光源的光是向四面八方發(fā)射的,光能無法高度集中。普通光源上不同點(diǎn)發(fā)出的光在不同方向上、不同時間里都是雜亂無章的,經(jīng)過
透鏡后也不可能會聚在一點(diǎn)上。
I|,^a|\ 激光與普通光相比則大不相同。因為它的頻率很單純,從激光器發(fā)出的光就可以步調(diào)一致地向同一方向傳播,可以用透鏡把它們會聚到一點(diǎn)上,把能量高度集中起來,送入光纖,這就叫相干性高。一臺巨脈沖紅寶石激光器的亮度可達(dá)1015w/cm2.sr,比太陽表面的亮度還高若干倍。
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